Concorso Op Amp: questa scultura del faro sfarfalla al ritmo del caos

Gli amplificatori operazionali vengono generalmente utilizzati per costruire circuiti di elaborazione del segnale come amplificatori, integratori e oscillatori. La loro funzionalità può essere descritta da formule matematiche che hanno un'unica soluzione ben definita. Tuttavia, non tutti i circuiti si comportano così bene, come ha dimostrato Leon Chua all'inizio degli anni '80: se realizzi un circuito con tre elementi reattivi e una componente non lineare, l'oscillazione risultante sarà caotica. Ogni ciclo dell'uscita sarà leggermente diverso dai suoi predecessori e il circuito potrebbe spostarsi avanti e indietro tra frequenze diverse.

Una luce modulata con un segnale caotico sembrerà tremolare come la fiamma di una candela, che è l'effetto che [MaBe42] stava cercando quando ha costruito una scultura circuitale a forma di faro. I suoi cinque LED di colore diverso sono guidati da un circuito noto come circuito caotico a scatti di Sprott. Un "jerk", in questo contesto, è la derivata del terzo ordine di una variabile rispetto al tempo – di conseguenza, il circuito utilizza tre integratori RC per implementare la sua equazione differenziale, insieme a un diodo per fornire la non linearità.

Il faro ha tre oscillatori caotici, uno in ciascuna delle sue gambe. Le loro uscite vengono utilizzate per pilotare semplici modulatori di larghezza di impulso che alimentano i LED nella parte superiore della torre. [MaBe42] ha utilizzato il classico amplificatore operazionale LM358 per la maggior parte dei circuiti, insieme a diodi 1N4148 dove possibile e 1N4004 dove necessario, non per la loro potenza nominale più elevata, ma per i loro conduttori più forti. Come accade spesso nelle sculture di circuiti, anche i componenti elettronici fanno parte della struttura della torre, che deve essere abbastanza robusta per sostenere i suoi 46 cm di altezza.

[MaBe42] ha utilizzato maschere stampate in 3D per aiutare ad assemblare i vari segmenti, testando ciascun circuito prima di integrarlo nella struttura complessiva. Il risultato finale è un bellissimo ornamento per qualsiasi laboratorio di elettronica: una struttura wireframe con componenti elettronici sospesi e luci tremolanti casuali sulla parte superiore. Vuoi saperne di più sulla scultura del circuito? Dai un'occhiata a questo fantastico discorso di Remoticon 2020.