Taller de Construcción de un Theremin

Presentación del tema: "Taller de Construcción de un Theremin"— Transcripción de la presentación:

1 Taller de Construcción de un Theremin
ETSIT, Marzo 2015

2 Temario del Curso (continuación…)
Tema 1 Análisis del funcionamiento de un Theremin: Principio de funcionamiento Circuitos de control de la frecuencia Circuitos de control del volumen Antenas Tema 2 Fabricación del Theremin: Diseño de un Theremin de una antena Montaje de los componentes Montaje de la antena y los controles

3 Programación de Sesiones y Evaluación
Martes 3/03, 16:00 a 20:00 h, Laboratorio de Electrónica: Prof. Carmen Bachiller, Germán Ramos Análisis del Theremin y Taller de Construcción Martes 10/03, 16:00 a 20:00 h, Laboratorio de Electrónica: Prof. Carmen Bachiller Taller de Construcción Nota de la asignatura: asistencia y montaje

4 Análisis del funcionamiento de un Theremin

5 Análisis del funcionamiento del un Theremin
Fundamentos tecnológicos y principio de funcionamiento La interferencia como virtud Control de la frecuencia: principio de funcionamiento Frecuencias de los instrumentos musicales Circuito de control de la frecuencia Circuito de control del volumen Diagrama de bloques de un Theremin Diagrama de radiación y polarización de las antenas

6 Fundamentos tecnológicos y principio de funcionamiento

7 La interferencia como virtud
A principios del s. XX se intentaron fabricar sintetizadores musicales con válvulas de vacío. Al intentar tocarlos aparecía una interferencia cuando el músico se acercaba al instrumento. Esa interferencia fue lo que aprovechó Leon Theremin para crear su invención!

8 Control de la Frecuencia: Principio de Funcionamiento

9 Control de la Frecuencia: Principio de Funcionamiento
La impedancia de entrada de una antena emisora cambia al encontrar el campo eléctrico un obstáculo metálico en su camino La capacidad entre la mano y la antena <1pF variable La capacidad de la antena ≈ pF La inductancia de la antena ≈ 40mH Con eso se obtiene un circuito resonador de 257 a 260 KHz de frecuencia variable con pequeños movimientos de la mano. Ese circuito resonador es bastante estable con los cambios de temperatura y además sus componentes son de un tamaño razonable Pero esas frecuencias no son audibles!

10 Frecuencias de los instrumentos musicales
Fundamental  Armónicos Viola 2-8.5 KHz Cello 65-698 1-6.5 KHz Bajo acústico 41-294 1-5KHz Bajo eléctrico 41-300 1-7 KHz Guitarra acústica 82-988 1-15 KHz Guitarra eléctrica 1-3.5 KHz Piano 5-8 KHz Saxo Soprano 2-12 KHz Saxo alto Saxo tenor 1-12 KHz Instrumento       Fundamental  Armónicos Cantante 87-392 1-12 KHz Violín 4-15 KHz Platillos 1-15 KHz Bombo 30-147 1-6 KHz Tambor 1-20 KHz Tuba 49-587 1-4 KHz Oboe 2-12 KHz Fagot   1-7 KHz Clarinete 2-10 KHz Trombón   Trompeta   1-7.5 KHz

11 Control de la frecuencia en un instrumento musical

12 Circuito de control de la frecuencia
Se añade otro oscilador de frecuencia fija 260KHz. Se mezclan las dos señales, obteniéndose una tercera señal producto, cuyas frecuencias son las suma y diferencia de frecuencias de las señales de los osciladores. A continuación se filtra la señal, para obtener únicamente la señal cuya frecuencia es la diferencia. Esa señal está compuesta por frecuencias audibles 0-3 KHz. Oscilador vble KHz Detector ≈ X Oscilador fijo 260 KHz

13 Circuito de control de la frecuencia
Al acercar la mano se obtienen una capacidad entre mano y antena mayor y por tanto frecuencias mayores (tonos más agudos) En términos musicales la señal de un Theremin abarca 5 octavas con movimientos de la mano de unos 40 cm.

14 Circuito de control de la frecuencia
La distancia a la que hay que poner la mano para conseguir dos notas musicales consecutivas es muy pequeña, pero no es lineal.

15 Circuito de control de la frecuencia

16 Análisis del circuito

17 Oscilador variable (Variable Pitch Oscillator)
La frecuencia libre de oscilación: 270 kHz. La base fundamental de los osciladores se basa en una realimentación positiva ya que en caso de ser la realimentación negativa el circuito ganaría estabilidad y no oscilaría. El fundamento de la oscilación se basa en una red resonante formada por un circuito LC en la rama de realimentación, la frecuencia de resonancia es proporcional a la impedancia que se ve desde el punto de realimentación. La realimentación positiva, al incluir un condensador en la rama de realimentación realiza un corrimiento de fase en el diagrama de Bode y hay puntos de la zona de trabajo en los que hay una fase de -180º lo que provoca una inestabilidad que saturaría el circuito impidiendo que este pudiese funcionar.

18 Oscilador variable (Variable Pitch Oscillator)
Pero al elegir el condensador adecuadamente se puede conseguir que esta zona esté en la zona de ganancias cercanas a uno, y gracias a la red resonante el circuito empieza a oscilar a la frecuencia de resonancia de dicha red (variable por el cambio de capacitancia de la antena al cambiar la posición de la mano del músico). De los dos transistores que forman el par diferencial, la base del transistor de la izquierda es la entrada inversora del par. Una vez identificadas las entradas inversoras y no inversoras, podemos observar claramente que la realimentación es positiva, ya que va de la salida (el colector del transistor) a la entrada no inversora.

19 Oscilador fijo (Fixed Pitch Oscillator)
Este oscilador es idéntico al anterior con la diferencia que no tiene conectada la antena que genera una capacidad variable, por tanto la frecuencia de este oscilador es fija, controlada por el bloque “Pitch Tunning”.  El bloque Pitch Tunning introduce una señal continua de rango de -3 a -5 V controlado por un potenciómetro del panel frontal del instrumento. Podría haberse usado directamente un potenciómetro desde alimentación para proporcionar dicha tensión, pero esto cargaría el circuito y es bastante probable que no funcionase correctamente. Este circuito a parte de introducir una tensión variable, cambia su impedancia, variando así la impedancia que ve el oscilador, modificando su frecuencia de oscilación. A fin de cuentas este bloque podría modelarse por una impedancia variable.

20 Oscilador fijo (Fixed Pitch Oscillator)
Los dos osciladores descritos se basan en un amplificador diferencial con realimentación positiva, se ha elegido el par diferencial frente a otras posibles configuraciones por su gran estabilidad y su relativa sencillez. La frecuencia de oscilación es muy alta para que las variaciones pequeñas (entorno a los 2pF) que genera la mano en la capacitancia que “ve” la antena sean considerables (de entorno a los 3kHz, es decir un 2 ó 3 % de la frecuencia de oscilación libre) si se hubiese cogido un tono de menor frecuencia esa variación no sería apreciable.

21 Heterodinación (Detector)
Las salidas de los osciladores se cortocircuitan mediante dos condensadores, conectándose al ánodo del diodo. El diodo actúa de multiplicador de intensidades, dando lugar a la suma y la resta de las frecuencias de ambos osciladores (entre otros productos de intermodulación). El siguiente paso es filtrar la señal mediante el filtro paso-bajo para quedarnos con la señal diferencia que está en un rango de frecuencias audibles. El filtro paso-bajo está compuesto por las resistencias de 10 y 4,7 KΩ y el condensador C23 de 4700 pF.

22 Circuito de control del volumen
A continuación la señal entra a un VCA que es un amplificador controlado por voltaje. Este voltaje lo genera un circuito oscilador similar al del volumen. Existe un oscilador fijo de 450 KHz y un circuito resonante formado por la antena de volumen y la mano, cuando la frecuencia del circuito resonante es igual a la del oscilador, la señal de salida es máxima, una frecuencia distinta da una señal de salida más pequeña. Esta señal se rectifica para convertirla en variaciones de tensión continua, que se inyecta para controlar el VCA

23 Circuito de control del volumen

24 Análisis del circuito

25 Volume antenna circuit
Cuando la mano se acerca a la antena del theremin se forma un condensador variable cuyas armaduras son la propia mano y la antena, es un condensador conectado a tierra mediante el pie. En un theremin normal la “hand capacitance” es menor que 1pF, a lo que hay que añadir la capacidad de la antena que dependerá del tamaño de ésta y es típicamente de pF. A continuación en el circuito vienen una serie de bobinas que junto con las capacidades anteriores forman el circuito resonante, el cual tendrá una frecuencia de resonancia.

26 Volume antenna circuit
Cuando esta frecuencia es o se acerca a la frecuencia del oscilador al que se conecta en la segunda etapa, unas corrientes de alta frecuencia atraviesan las bobinas e inducen una tensión, la cual es máxima cuando estas dos frecuencias se igualan. Este circuito incluye un detector o filtro: el diodo D1, la resistencia R14 y el condensador C12 conectado al circuito mediante la inductancia L7, cuya función es convertir la alta frecuencia de las bobinas en corriente continua. Por tanto, esta tensión (del nodo que conforman R14, D1 y C12) es la que controlará la ganancia de la siguiente etapa. Así cuando la mano se acerca a la antena esta tensión se hace más pequeña, la ganancia del VCA se hace también más pequeña y la señal de salida de audio va disminuyendo hasta hacerse nula.

27 Volume oscillator Es un oscilador fijo similar al visto en para el control de la frecuencia.   El par diferencial de transistores junto con los condensadores C14 y el interno de Q8, como las inductancias L11 y L14 son los que nos darán la frecuencia de resonancia del circuito oscilador.

28 Volume tuning En este caso el circuito tiene la entrada 6 del panel, la cual está conectada a un potenciómetro cuya función es ajustar la corriente que entra al transistor Q8 para variar la capacidad activa o interna que contiene y así regular la frecuencia de resonancia del oscilador fijo.

29 Diagrama de Bloques de un Theremin

30 ¿Por qué no interfieren ambos circuitos?
Diagramas de radiación y polarización del campo en las antenas del Theremin Dirección θ Dirección φ

31 Las antenas de un theremin
La antena que controla la frecuencia, el monopolo elemental vertical, tiene un diagrama de radiación de forma toroidal con la antena en el centro. El campo va en la dirección de θ tomando coordenadas esféricas y no esta definido en el eje z. Además, en los monopolos elementales se observa un carácter marcadamente capacitivo, unido a una pequeña resistencia de radiación. De hecho, esta antena es un condensador abierto, de tal forma que crea campos que se extienden a todo el espacio y que, en recepción, penetran en él produciendo corriente.

32 Las antenas de un theremin
La espira tiene el mismo diagrama de radiación que el monopolo elemental, con forma de toroide. Este diagrama se obtiene de estudiar la radiación de pequeños trozos de la espira y analizando éstos como pequeños dipolos elementales. La principal diferencia entre esta espira y el monopolo elemental es que el campo que produce va en la dirección de θ y el de la espira en la dirección de φ. De esta forma se consigue que una antena no produzca interferencias en la otra y que el Theremin funcione perfectamente.

33 Las antenas de un theremin
Hay que tener en cuenta que en el eje Z (eje donde están situadas las antenas) no esta definido el campo, por su característica forma de toroide. De la conclusión anterior, se deduce que la espira del Theremin esta algo inclinada hacia delante para que al mover la mano sobre la antena no se haga sobre su propio eje de radiación, lo que no produciría cambios en el campo eléctrico y por tanto cambios en la impedancia de la antena.

34 Las antenas de un theremin
 El circuito equivalente de la espira circular esta formado por una resistencia de radiación (Rr), una resistencia Ohmica (RΩ) y una impedancia imaginaria que será la que se varíe al alejar o acercar nuestra mano. La impedancia de esta antena será de carácter inductivo, es decir, al mover la mano se variará la inductancia de la bobina, mientras que en el monopolo elemental lo que varía es una capacitancia. Como la variación del valor de esta inductancia es del orden de los nH el circuito del Theremin añade otras bobinas en serie (el monopolo tiene otro condensador en paralelo).

35 Taller de construcción de un theremin
Diseño y descripción del circuito Construcción Componentes Materiales Herramientas Montaje, test y calibración

36 Taller de construcción de un theremin
El theremin que Lev le hizo a Clara

37 Un mini theremin de 1 antena!
El theremin que nosotros haremos

38 Esquema del theremin de 1 antena

39 Esqumático de la placa del mini theremin

40 Descripción del circuito
Para las funciones básicas del theremin se utilizan dos circuitos idénticos conocidos como "hex inverters”. Son dispositivos CMOS (Complimentary Symmetry Metal Oxide Semiconductor) , que se utilizan normalmente en circuitos digitales para realizar una función lógica llamada inversión. Cada IC (circuito integrado) contiene seis secciones idéndicas, de ahí el nombre "hex inverter.“ En nuestro theremin los llamaremos U1 y U2.

41 Descripción del circuito
Las secciones A y B del integrado U1 forman el oscilador variable del theremin que opera en un rango de frecuencia alrededor de 73kHz. La antena presenta la mitad de un condensador variable que forma parte del circuito oscilador que determina la frecuencia, la mano del músico conforma la otra mitad. Cuando la distancia entre la mano y la antena varía, también lo hace la frecuencia del oscilador. La sección C del integrado U1 amortigua la salida del oscilador variable para proporcionar aislamiento de impedancia al resto del circuito.

42 Descripción del circuito
Las secciones A y B del integrado U2 comprenden el oscilador local (fijo) del theremin, que se ajusta con el potenciometro PITCH NULL , en el circuito RV2, y con el potenciómetro PITCH NULL CALIBRATION, en el circuito RV1. RV1 se monta en la propia placa del circuito y se utiliza para calibrar el rango de frecuencia del oscilador local. Cuando RV1 está adecuadamente ajustado, la frecuencia del oscilador local se iguala a la frecuencia del oscilador variable con la mano situado lo más lejos posible de la antena. Bajo estas condiciones, la relación de fase entre los dos osciladores será constante debido a su pequeño, pero finito, acoplamiento capacitivo, de manera que el tono que se produce no es audible.

43 Descripción del circuito
Los retardos de propagación de los inversores y las impedancias de salida serán dependientes de su alimentación. Así pues el potenciómetro RV2, PITCH NULL, afectará a la frecuencia del oscilador local cuando se varíe su voltaje de alimentación. Este método de ajuste permite localizar RV2 a cualquier distancia oportuna desde el circuito y la antena , ya que las variaciones de frecuencia resultantes de la capacidad entre el mando del potenciómetro y la tierra se desacoplan por medio del condensador C8. RV2 es ajustable por el thereminista así que el theremin se silencia al alejar mucho la mano de la antena, y produce el tono más bajo cuando la mano esta en el punto máximo de funcionamiento.

44 Descripción del circuito
La sección C de U2 amortigua la salida del oscilador variable para mantener la impedancia aislada frente al resto del circuito. Las tres secciones restantes de U2 no se utilizan, así que sus salidas están conectadas a tierra. Los diodos CR2 y CR3, y la resistencia R3 componen una puerta lógica OR la cual se convierte en el mezclador del theremin. El mezclador heterodino de dos señales oscilatorias, produce los términos suma y diferencia de su frecuencia fundamental y armónicos. La sección F de U1 amortigua la salida del mezclador.

45 Descripción del circuito
C4 es un condensador que elimina continua y engancha la señal mezclada con filtro paso bajo hecho por R4 y C5. Este filtro reduce las frecuencias suma producidas en la heterodinización, dejando las frecuencias resta, o el resultado de “frecuencias de batido”. La señal a la frecuencia de batido se inyecta a un amplificador que comprende las secciones D y E de U1, y las resistencias R5 y R6 que determinan la ganancia. El condensador C6 proporciona una segunda sección de filtrado paso bajo para atenuar todavía más los productos de la heterodinización no audibles.

46 Puerta lógica OR: esquema y funcionamiento
Una onda cuadrada de 64kHz del oscilador variable se aplica a la entrada “A”, y una onda cuadrada de 76kHz del oscilador local se aplica a “B”. La salida del mezclador es “C”. En el ejemplo, la frecuencia de cada onda de entrada está por encima del rango audible, pero la onda de salida es un tren de pulsos que contienen una frecuencia audible relacionadas con la diferencia de las entradas.

47 Descripción del circuito
Esto se aprecia en la periodicidad de los pulsos de la forma de onda “C“, para este ejemplo de señales de distintas frecuencias aparece una frecuencia de batido audible a 12kHz. Los osciladores del theremin son sensibles a las variaciones de alimentación: VR1, un circuito integrado regulador de voltaje, se usa para mantener los 5V en el circuito. El circuito funciona con menos de 2mA de corriente, así que una batería alcalina de 9V nos dará muchos días de funcionamiento del aparato. El rectificador CR1 protege el circuito de accidentales cambios los polos al conectarlo. R12 previene de que se caliente CR1 y la batería por causa de una excesiva corriente.

48 Descripción del circuito
El circuito se diseña a menos de 2mA, el voltaje a traves de R12 es menor de 200mV, causando insignificantes perdidas en la duración de la batería. El instrumento funciona con una batería tan baja como 5.5V En el prototipo, la salida de J1 es 2.75V de pico a pico a 100Hz, disminuyendo a los 450mV pico-a-pico a 1000Hz. El theremin tiene de margen variable de tonos desde los 200Hz a los 1600Hz, tres octavas, correspondientes a la distancia de la mano, entre una y dieciocho pulgadas de la antena.

49 Descripción del circuito
El inherente bajo punto de polarización de los osciladores establece un límite para las frecuencias más bajas audibles, por debajo del mismo las interferencias electromagnéticas de los 50Hz, combinado con los efectos capacitivos de los osciladores, comprometen una salida fiel a lo que esperamos. Estas condiciones mejoran si el instrumento se encuentra alejado de las fuentes interferentes. El valor de los componentes de las frecuencias determinantes del oscilador ha de estar ajustado empíricamente para obtener con exactitud el rango y su calidad. Por ejemplo, al incrementar C3, los efectos de interferencias se reducirán a expensas de reducir el rango sensible

50 Descripción del circuito
Una de las ventajas de este theremin es que el mezclador formado por una puerta lógica "OR" seguida de un buffer (o amortiguador) , produce una señal heterodina que es un tren de pulsos de amplitud constante (0 , +5V) con transiciones rápidas, de esta manera se obtiene un una calidad del tono con más armónicos y una amplitud de salida bien definida. Otros modelos de theremin pueden tener tonos de frecuencia bien definida, pero ni la amplitud ni la cantidad de armónicos tienen tanta calidad. El prototipo se puede conectar a un altavoz o unos auriculares vía un conector Jack hembra mono J1. Para utilizar con unos auriculares estéreo, se puede reemplazar J1 por uno de tipo estereo cuyos contactos “tip” y “ring” estén conectados uno con otro.

51 Descripción del circuito
Para que funcione el theremin, debe existir un buen acoplo capacitivo entre el cuerpo del thereminista y el instrumento. Aunque obviamente el thereminista no esta conectado a tierra, presenta una gran capacidad con tierra a través del “espacio libre”. Cuando se conecta el theremin a un altavoz, éste también está conectado a tierra a través de una conexión eléctrica y/o una capacidad entre la circuitería del amplificador y el suelo. Este acoplamiento de “espacio libre“, junto con la conexión a tierra del amplificador, proporciona la conexión común deseada entre el cuerpo del músico y el instrumento.

52 Descripción del circuito
Cuando se usan los auriculares y no se conectan a un equipo externo, puede no haber suficiente acoplo capacitivo entre el instrumento y el que lo toca. Esto puede ser remediado conectando la tierra del circuito (terminal negativo de la batería), a una toma de tierra o a un objeto material cercano. La temperatura de rendimiento es muy buena en este theremin; la deriva por calentamiento es insignificante debido a la conservación del nivel de potencia en los osciladores ICs.

53 Construcción

54 Placa de circuito impreso

55 Componentes ITEM DESCRIPCIÓN VALOR FABRICANTE NOMBRE DISTRIBUIDOR
NÚMERO DE STOCK CANTIDAD C1, C2, C7, C8 CONDENSADOR TANTALO 10 uF ,+/-10%, 20 V, RADIAL VISHAY/ SPRAGUE 199D106X9020C1V1E3 MOUSER 74-199D20V10-E3 4 C3, C9 CONDENSADOR MICA 100 pF,+/-5%, RADIAL CORNELL DUBILIER CD15FD101JO3F 598-CD15FD101JO3F 2 C4 CONDENSADOR CERAMICO 0.1uF,+/-10%, 100 V, RADIAL 1C10X7R104K100B 75-1C10X7R104K100B 1 C5, C6 0.01uF,+/-10%, 100 V, RADIAL 1C10X7R103K100B 75-1C10X7R103K100B CR1 RECTIFICADOR 1A, 50V, DO-41 CASE RECTRON 1N4001-B 583-1N4001-B CR2, CR3 DIODO 150mA, 100V, DO-35 CASE VISHAY SEMICONDUCTORS 1N4148 78-1N4148 J1 JACK HEMBRA (NOTE 1) MONO, 1/8” SWITCHCRAFT 11 502-11 R1, R9 R6 RESISTENCIA PELICULA CARBON 270K OHM, +/-5%, 1/4 WATT XICON K-RC 3 R2, R3, R8, R11 27K OHM, +/-5%, 1/4 WATT 291-27K-RC

56 Componentes ITEM DESCRIPCIÓN VALOR FABRICANTE NOMBRE DISTRIBUIDOR
NÚMERO DE STOCK CANTIDAD R4, R5, R10 RESISTENCIA PELICULA CARBON 22K OHM, +/-5%, 1/4 WATT XICON 291-22K-RC MOUSER 3 R7 470 OHM, +/-5%, 1/4 WATT RC 1 R12 100 OHM, +/-5%, 1/4 WATT RC RV1 POTENCIOMETRO 10K OHM, +/-10%, 15 TURN, CERMET BOURNS 3006P LF P LF RV2 POTENCIOMETRO PANEL 1K OHM, +/-10%, CARBON COMPOSITION RV24AF-10-15R1-B1K 31VA301-F S1 INTERRUPTOR SPDT C & K 7101SYZQE U1,U2 INTEGRATED CIRCUIT HEX INVERTER, CMOS, DUAL-INLINE ("DIP") PACKAGE, 14 PIN ON SEMICONDUCTOR MC14069UBCPG 863-MC14069UBCPG 2 VR1 IC, REGULADOR VOLTAGE 5.0 VOLT, TO-92 CASE NATIONAL SEMICONDUCTOR LP2950ACZ-5.0/NOPB ALLIED

57 Componentes y Material
ITEM DESCRIPCIÓN VALOR FABRICANTE NOMBRE DISTRIBUIDOR NÚMERO DE STOCK CANTIDAD BATERIA, NEDA 1604ª 9 VOLT EVEREADY 522 MOUSER 1 CONEXION Y CLIP MONTAJE 9 VOLT BATTERY KEYSTONE 1290 CABLE CONEXIONES MILL-MAX 2 30 cm ANTENA ALUMINIO 8.5" X 5 X 0.062" CAJA 7.77" X 4.45" X 2.48" ABS THERMOPLASTIC, BLACK TEXTURED BUD INDUSTRIES, INC. CU-1947 563-CU-1947 SOPORTE PARA PLACA PCB 4-40 THREAD, 0.625" LONG, ALUMINUM 1808 4 PLACA PERFORADA GLASS-EPOXY, 6.5" X 4.5" X 0.062" VECTOR 64P44WE 574-64P44WE ESTAÑO DE SOLDADURA 20 cm PEGAMENTO CINTA ADHESIVA DE DOBLE CARA 10 cm

58 Herramientas Soldador de componentes electrónicos Alicates Pinzas
Llave inglesa Destornillador plano pequeño (“de joyero”)

59 Componentes U1 y U2 deben ser del mismo fabricante y lote. Así se asegura que las frecuencias de oscilación son similares. Hay numerosos fabricantes que hacen circuitos integrados adecuados para servir como U1 y U2 . Los integrados que lleven "74_04," "HC," "HCT," "AHCT," "AC," o "ACT" en su nombre no son adecuados para este circuito. Los siguientes ICs sirven; Fabricante Nombre On Semiconductor MC14069UBCPG Texas Instruments CD4069UBE ST Microelectronics HCF4069UBEY Toshiba TC4069UBP

60 Componentes Todas las resistencias son de 1/4 watt, tolerancia ±5 % de tipo película de carbón. También se pueden sustituir por sus equivalentes más próximos de película de metal de ±1% de tolerancia. No hay condensadores críticos excepto C3 y C9 (controlan la oscilación), que deben ser de mica, estables con la temparatura y de tolerancia ±5 %. Se pueden sustituir por condensadores de poliestileno o de tipo cerámico NPO. Se aconseja tener especial cuidado en la soldadura de los terminales adyacentes en particular R5, R6 y C6 para no hacer puentes.

61 Construcción El circuito se puede implentar con una placa de circuito preperforada o con una PCB (placa de circuito impreso) donde se suelden los componentes y las conexiones. El cable para las conexiones debe tener aislamiento, preferentemente de teflon, ya que usualmente no se funde con la soldadura. Para la tierra del circuito en el caso de placa preperforada, se puede utilizar cable plano (sin aislamiento) en el lado de los componentes, así se asegura también baja impedancia. La placa impresa tiene ya su propia tierra. Es importante comprobar cuidadosamente que las soldaduras de las conexiones a tierra de todos los componentes están bien hechas.

62 Construcción Si la disposición (lay-out) del circuito es otra, hay que procurar maximizar la distancia entre los integrados U1 y U2 para minimizar su capacidad mutua. Ya que las impedancias del circuito son altas y por tanto las interferencias electromagnéticas pueden afectar, se recomienda hacer las conexiones entre los integrados y sus componentes asociados tan directas como sea posible; evitando cables excesivamente largos. El potenciometro RV2 se puede fijar a la placa o al exterior de la caja, lo cual supone utilizar cables de conexión entre la placa y el potenciómetro.

63 La caja y la antena La placa de circuito impreso tiene 4 agujeros para fijarla con unos soportes a la caja. Se debe orientar la PCB para que el interruptor, la batería, la salida de Jack y la antena puedan ubicarse en la caja de forma lógica. No hay restricciones en el material de la caja. Pero si el material es metálico la antena no puede tocarlo, necesitaría un aislamiento entre ella y la caja . Lo más conveniente es una caja de material asilante: madera, plástico, cerámica Para la antena se debe utilizar un material conductor (alumnio, cobre), es interesante poner la placa metálica al final de la antena, así la carga y amenta su eficiencia.

64 El plano de masa Si el theremin tiene un amplificador interno en la caja que no está conectado a tierra vía un equipo externo, el efecto de la interferencia electromagnética se puede reducir con un plano de masa. Este plano se puede fabricar con cualquier material conductor y debe ser de un tamaño parecido al de la placa. Lo más normal es montarlo en la caja por debajo de la placa y conectarlo a la masa del circuito con un cable. La función de este plano de masa es reducir las interferencias, pero también reduce el acoplamiento entre U1 y U2. En la placa de circuito impreso se ha dejado una gran cantidad de cobre sobre la placa, alrededor de las pistas conductoras, para hacer la función de plano de masa.

65 Test, calibrado y montaje

66 Procedimiento de Test y Calibrado
Antes de montar el circuito en la caja hay que probarlo tal como se muestra en la figura. La antena se debe disponer sobre una superficie aislante (la propia caja servirá) Los contactos"tip" y "ring" del Jack J1 hembra se deben conectar juntos si se utiliza uno estéreo. Conviene asegura la placa a la superficie de trabajo, para no añadir capacidades de la mano que sujete la placa cuando se ajuste RV1. Hay que alejar cualquier objeto de la placa y la antena al menos 50 cm. Conectar el interruptor S1 a "on“. Conectar el altavoz o los auriculares a J1.

67 Procedimiento de Test y Calibrado
Utilizando un destornillador de joyero llevar el potenciómetro RV1 a su extremo en dirección contraria a las agujas del reloj. A veces se oye "click," al llegar al final. Situar el potenciómeto RV2 en su posición intermedia. Escuchando con el altavoz, y con la mano lejos de la antena mover RV1 hasta que el tono caiga abruptamente. Si al quitar el destornillador el tono vuelve a aparecer es normal, ya que ha cambiado la capacidad que el destornillador y la mano generaban. Ajustar RV2 hasta el punto en que el tono desaparece, para ello mover lentamente el destornillador en uno u otro sentido. Probar a acercar la mano a la antena, comprobar la variación de frecuencia.

68 …. ¡MÚSICA!... o al menos ruido
Montaje final Poner los soportes a la caja. Asegurar los soportes a la caja con pegamento Asegurar la pila a la caja con cinta adhesiva de doble cara Montar la antena en la caja, para ello se debe enroscar la varilla de la antena a una tuerca por cada lado de la tapa de la caja. Montar el interruptor y…. …. ¡MÚSICA!... o al menos ruido

69 Para saber más… http://es.wikipedia.org/wiki/Theremin

70 Muchas Gracias por su Atención…