Design Projekt: Lydtonekontrol

?DAS NEUE DESIGN!? | Z900-Projekt (Juni 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Design Projekt: Lydtonekontrol

AC elektriske kredsløb


Spørgsmål 1

Antag at du installerede et højpower stereoanlæg i din bil, og du ønskede at opbygge et simpelt filter til højttalerne (højfrekvente), så der ikke spildes nogen lavfrekvente strøm i disse højttalere. Skift nedenstående skematiske diagram med et filter kredsløb efter eget valg:

Tip: dette kræver kun en enkelt komponent pr tweeter!

Reveal svar Skjul svar

Opfølgningsspørgsmål: Hvilken type kondensator vil du anbefale at bruge i denne applikation (elektrolytisk, mylar, keramisk osv.) "Noter skjult"> Noter:

Bed dine elever om at beskrive hvilken type filter kredsløb en seriekoblet kondensator danner: lavpas, højpas, band-pass eller båndstop? Diskuter hvordan navnet på dette filter skal beskrive den tilsigtede funktion i lydsystemet.

Hvad angår opfølgningsspørgsmålet, er det vigtigt for eleverne at genkende de praktiske begrænsninger for visse kondensatortyper. En ting er helt sikkert, at almindelige (polariserede) elektrolytkondensatorer ikke fungerer korrekt i et program som dette!

Spørgsmål 2

Undersøg følgende skematiske diagram for et lydtone styrekredsløb:

Bestem hvilket potentiometer der styrer bassens (lavfrekvente) toner, og som styrer diskantens (højfrekvente) toner og forklarer, hvordan du har foretaget disse bestemmelser.

Reveal svar Skjul svar

Bemærkninger:

Det vigtigste svar på dette spørgsmål er, hvordan dine elever ankom til de rigtige potentiometeridentifikationer. Hvis ingen af ​​jeres elever kunne finde ud af, hvordan man identificerer potentiometrene, giv dem dette tip: Brug superpositionssatsen til at analysere responsen af ​​dette kredsløb til både lavfrekvenssignaler og højfrekvenssignaler. Antag, at for basetoner er kondensatorerne uigennemsigtige (Z = ∞) og for diskanttoner er de gennemsigtige (Z = 0). Svarene skal være tydelige, hvis de følger denne teknik.

Denne generelle problemløsningsteknik - analyse af to eller flere "ekstreme" scenarier for at sammenligne resultaterne - er en vigtig for dine elever at blive bekendt med. Det er yderst nyttigt i analysen af ​​filter kredsløb!

Spørgsmål 3

Bemærk: Når du tester frekvensresponsen af ​​tonekontrolkredsløbet, skal du muligvis udskifte hovedtelefonerne med en ikke-induktiv modstand med tilsvarende impedans og måle V ud over det.

Reveal svar Skjul svar

Brug kredsløbsimuleringssoftware til at verificere dine forudsagte og målte parameterværdier.

Bemærkninger:

En god lydkilde er hovedtelefonens udgangsstik fra næsten enhver radio, medieafspiller eller anden bærbar lydenhed. Studerende kan lide at være i stand til at lave en lab øvelse, der direkte vedrører teknologi, de allerede er bekendt med.

Jo højere impedans hovedtelefonerne er, desto bedre fungerer dette kredsløb, da kombinationen af ​​potentiometre og blandemodstande har tendens til at resultere i en forholdsvis høj outputimpedans. Jeg har brugt billige hovedtelefoner (32 ohm) med en vis succes, givet følgende komponentværdier:

Cl = 0, 1 μF
L 1 = 200 mH (faktisk to 100 mH induktorer i serie)
R1 = R2 = 1 kΩ
R pot1 = R pot2 = 10 kΩ

Nogle elever med begrænset høreområde har svært ved at registrere ændringerne i tone ved hjælp af 10 kΩ potentiometre. Du vil muligvis bruge 100 kΩ potentiometre i stedet for ekstra dæmpning. Ved drift af et sådant kredsløb kan man betjene en vandhaner med "varme" og "kolde" vandventiler. De to indstillinger bestemmer sammen temperatur og flow (henholdsvis tone og volumen for den metaforisk udfordrede).

En udvidelse af denne øvelse er at inkorporere fejlfindingsspørgsmål. Uanset om du bruger denne øvelse som en præstationsvurdering eller blot som et konceptbyggende laboratorium, vil du måske følge op med elevernes resultater ved at bede dem om at forudsige konsekvenserne af visse kredsløbsfejl.

Hvis du planlægger at bruge denne øvelse som en fejlfindingsvurdering, anbefaler jeg, at du ikke inducerer følgende komponentfejl, da det er svært at opdage, når signalkilden er musik snarere end en konstant tone med kendt frekvens og amplitude:

Kortslutningskondensator (C1)
Kortet induktor (L1)
Korte faste værdi modstande (R1 eller R2)

Spørgsmål 4

Bemærk: Når du tester frekvensresponsen af ​​tonekontrolkredsløbet, skal du muligvis udskifte transformator / højttaleraggregatet med en ikke-induktiv modstand med tilsvarende impedans og måle V ud over det.

Reveal svar Skjul svar

Brug kredsløbsimuleringssoftware til at verificere dine forudsagte og målte parameterværdier.

Bemærkninger:

En god lydkilde er hovedtelefonens udgangsstik fra næsten enhver radio, medieafspiller eller anden bærbar lydenhed. Studerende kan lide at være i stand til at lave en lab øvelse, der direkte vedrører teknologi, de allerede er bekendt med.

Jeg har oplevet god succes med følgende komponentværdier:

Cl = 0, 1 μF
L 1 = 200 mH (faktisk to 100 mH induktorer i serie)
R1 = R2 = 1 kΩ
T 1 = 1000: 8 ohm lydudgangstransformator
R pot = R pot2 = 10 kΩ
Højttaler = lille 8 Ω enhed (reddet fra en gammel clockradio eller anden billig lydenhed)

En udvidelse af denne øvelse er at inkorporere fejlfindingsspørgsmål. Uanset om du bruger denne øvelse som en præstationsvurdering eller blot som et konceptbyggende laboratorium, vil du måske følge op med elevernes resultater ved at bede dem om at forudsige konsekvenserne af visse kredsløbsfejl.

  • ← Forrige regneark

  • Regneark Indeks

  • Næste regneark →