Projek Reka Bentuk: Pengesan Audio Sensitif

The Case of the White Kitten / Portrait of London / Star Boy (Jun 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Projek Reka Bentuk: Pengesan Audio Sensitif

Litar Elektrik AC


soalan 1

Pilihan transformer langkah ke bawah untuk digunakan dalam projek seperti ini tidak sewenang-wenangnya. Kita mesti mempertimbangkan beberapa faktor apabila memilih pengubah tertentu:

Menghidupkan nisbah
Penilaian voltan penggulungan (s)
Penarafan pengasingan (keselamatan) voltan
Perbelanjaan (transformer boleh mahal!)

Nisbah lilitan antara 20: 1 dan 10: 1 nampaknya berfungsi dengan baik untuk projek seperti ini. Saya mengesyorkan pengubah yang mempunyai penarafan penggulungan voltan tinggi dan pengasingan penggulungan berliku-tinggi yang mungkin, untuk memberikan rintangan maksimum antara litar di bawah ujian (primer) dan fon kepala anda (menengah). Ini adalah ciri keselamatan - untuk memastikan bahawa anda tidak akan menerima kejutan elektrik jika pengesan tidak sengaja disambungkan kepada sumber voltan yang mematikan. Saya juga mengesyorkan menggunakan pengubah kitar semula (iaitu diselamatkan dari beberapa alat sampah) daripada membeli yang baru.

Kenal pasti beberapa transformer biasa yang sesuai dengan kriteria ini.

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Transformer mudah voltan 120 volt ke 6 volt bagi jenis yang digunakan dalam peringkat bekalan kuasa peranti elektronik pengguna seperti radio jam berfungsi dengan baik. Saya juga menggunakan pengubah voltan tinggi dari ketuhar gelombang mikro lama (120 voltan utama, 2000 voltan sekunder) ke belakang sebagai pengubah langkah ke bawah, dengan keputusan yang sangat baik (belum lagi pengasingan keselamatan yang luar biasa).

Sudah tentu, transformer padanan audio 1000: 8 ohm polos akan berfungsi dengan secukupnya sejauh pengesanan isyarat. Walau bagaimanapun, transformer biasanya tidak memberikan tahap yang sama pengasingan penggulungan kepada pengubah kuasa yang akan, jadi saya tidak mengesyorkannya untuk pembinaan tetap (hanya untuk litar konsep bukti).

NOTA: pastikan anda mematuhi semua langkah berjaga-jaga keselamatan yang sesuai jika menyelamatkan transformer dari peralatan lama, terutama peranti voltan tinggi seperti ketuhar gelombang mikro! Sekiranya tidak yakin apa-apa, berunding dengan jurulatih anda sebelum meneruskan pembongkaran peranti. Banyak keping peralatan elektronik mengandungi kapasitor voltan tinggi yang boleh menyimpan caj maut lama selepas peranti telah dikuasakan. Semua kapasitor mesti dilepaskan dengan cara yang munasabah sebelum menyentuh konduktor dalam peralatan lama!

Nota:

Pastikan pelajar anda melakukan penyelidikan yang sebenar dalam mencapai sumber pengubah yang dicadangkan - hanya mengulangi apa yang mereka baca dalam jawapannya tidak dapat diterima.

Ia mungkin kelihatan aneh untuk menyarankan penggunaan transformer kuasa frekuensi talian untuk tujuan ini, di mana julat frekuensi isyarat (audio) jauh melebihi 60 Hz. Walau bagaimanapun, kami tidak bertujuan untuk kesetiaan tinggi dengan peranti ini, hanya sensitiviti maksimum dan keselamatan maksimum. Secara kebetulan, saya telah mendapati bahawa transformer kuasa talian AC - apabila beroperasi pada voltan yang jauh di bawah penilaian penggulungan mereka - melakukan kerja pembiakan isyarat audio yang baik kerana fluks medan magnet di inti sangat rendah berbanding dengan apa yang akan mengubah 50 Hz atau kuasa talian 60 Hz. Kesetiaan isyarat audio yang dicegat dari litar radio dengan pengesan ini, sebagai contoh, cukup memuaskan untuk tujuan diagnostik.

Soalan 2

Rintangan siri dan diod yang bersambung selari dalam litar ini bertindak sebagai rangkaian kliping voltan. Mengapa anda menganggap bahawa ia adalah penting untuk menghadkan, atau "klip, " voltan isyarat sebelum ia mencapai sisa litar "# 2"> Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Rangkaian kliping melindungi pendengaran anda sekiranya sambungan tidak sengaja ke sumber isyarat yang besar.

Nota:

Pelajar anda mungkin belum terbiasa dengan operasi diod semikonduktor. Buat masa ini, hanya menjelaskan bahawa dioda hanya menjalankan arus dalam satu arah, dan bahkan kemudian mereka tidak mula menjalankan sehingga voltan jatuh di seluruhnya adalah kira-kira 0.7 volt (untuk diod silikon).

Soalan 3

Bolehkah pengesan ini digunakan untuk menunjukkan kehadiran arus terus (DC), atau hanya AC dalam julat frekuensi audio? Bagaimana pula dengan isyarat AC di luar julat frekuensi audio?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Pengesan ini berguna untuk mengesan kehadiran isyarat ke atas julat frekuensi yang sangat luas (dan turun ke sifar - DC), walaupun pengesan itu mengakui lebih banyak maklumat mengenai jenis isyarat jika kekerapan berada dalam julat audio. Untuk menggunakan pengesan ini untuk isyarat DC dan untuk isyarat di atas julat audio mungkin memerlukan beberapa kreativiti, tetapi ia pasti dapat dilakukan!

Nota:

Adakah pelajar anda berkongsi kejayaan mereka dengan pengesanan isyarat di atas dan di bawah julat frekuensi audio. Teknik apa yang menghasilkan keputusan terbaik (paling sensitif)?

Soalan 4

Dengan fon kepala yang disambungkan ke input litar pengesan audio anda, apakah tahap isyarat semasa yang paling rendah yang boleh anda dengar, seperti yang diukur dengan milliammeter sensitif yang disambungkan secara siri di antara pengesan dan sumber isyarat?

Bandingkan ini berbanding jumlah isyarat bunyi yang boleh didengar untuk fon kepala secara langsung. Komponen litar pengesan yang mana yang bertanggungjawab untuk sensitiviti yang meningkat ini "# 4"> Menerangkan jawapan Sembunyikan jawapan

Pengubah. Tetapi, bolehkah anda menjelaskan mengapa?

Nota:

Ini adalah cara yang sangat praktikal bagi pelajar untuk merasakan kepentingan pencampuran impedans menggunakan transformer.

Soalan 5

Katakan saya ingin mendengar "hum" voltan riak dari bekalan kuasa AC-ke-DC menggunakan pengesan ini. "Voltan Ripple, " sekiranya anda tidak tahu, adalah voltan AC kecil yang disempitkan pada voltan DC yang besar. Jika saya hanya menyambung pengesan saya terus ke terminal bekalan kuasa, saya mendengar "klik" LOUD. Jika saya menghidupkan kawalan kelantangan ke bawah sehingga "klik" boleh diterima, hum terlalu lemah untuk didengar. Sekiranya saya menghidupkan kawalan kelantangan cukup jauh untuk mendengar hum, maka "klik" terlalu keras untuk keselesaan.

Bagaimanakah saya dapat menubuhkan pengesan supaya ia hanya mengesan bahagian AC (voltan "ripple") output bekalan kuasa, dan bukan bahagian DC?

Mendedahkan jawapan Sembunyikan jawapan

Ini sebenarnya agak mudah dilakukan, dan ia melibatkan penyambungan jenis komponen tertentu secara siri dengan petunjuk ujian pengesan. Saya tidak akan terus memberitahu anda apa komponen ini, tetapi saya akan memberi petunjuk: anda akan melakukan perkara yang sama yang dilakukan di dalam osiloskop apabila anda menetapkan suis "gandingan" dari kedudukan "DC" ke Kedudukan "AC".

Soalan susulan: ubah suai gambarajah skematik untuk memasukkan suis gandingan AC / DC, supaya gandingan pengesan boleh dialihkan dari satu mod ke yang lain seperti osiloskop.

Nota:

Akan sangat membantu untuk mempunyai bekalan kuasa AC-DC dengan voltan riak besar yang tersedia untuk pelajar melakukan senaman ini.

  • ← Lembaran Kerja Sebelumnya

  • Indeks Lembaran Kerja

  • Lembaran kerja seterusnya →