Design Projekt: Sensitive Audio Detector

Welcome to Project Soli (Juni 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Design Projekt: Sensitive Audio Detector

AC elektriske kredsløb


Spørgsmål 1

Valget af step-down transformere til brug i et projekt som dette er ikke vilkårligt. Vi skal overveje flere faktorer, når vi vælger en bestemt transformer:

Drejer forholdet
Winding voltage rating (s)
Isolation (sikkerhed) spænding
Udgifter (transformatorer kan være dyre!)

Et svingforhold mellem 20: 1 og 10: 1 ser ud til at fungere godt for et projekt som dette. Jeg anbefaler en transformer med højeste højspændingsvikling og isolering af vikling til vikling for at opnå maksimal modstand mellem det testede kredsløb (primære) og dine hovedtelefoner (sekundær). Dette er en sikkerhedsfunktion - for at sikre, at du ikke får elektrisk stød, hvis detektoren ved et uheld er forbundet med en dødbringende kilde. Jeg anbefaler også at bruge en genanvendt transformer (dvs. reddet fra noget junkudstyr) i stedet for at købe en ny.

Identificer nogle almindeligt tilgængelige transformere, der passer til disse kriterier.

Reveal svar Skjul svar

Enkle 120-volt til 6-volts nedtrapstransformatorer af typen, der anvendes i strømforsyningsfasen af ​​forbruger elektroniske enheder som f.eks. Urradioer fungerer godt. Jeg har endda brugt højspændingstransformatoren fra en gammel mikrobølgeovn (120 volt primær, 2000 volt sekundær) bagud som en down-down transformer, med meget gode resultater (ikke mindst fremragende sikkerhedsisolering).

Selvfølgelig vil almindelig 1000: 8 ohm audio matching transformere fungere tilstrækkeligt så langt som signal detektion er bekymret. Imidlertid giver disse transformatorer typisk ikke det samme niveau af vikling til vikling som en transformator vil, og derfor anbefaler jeg dem ikke til permanent konstruktion (kun til konceptkredsløb).

BEMÆRK: Sørg for at overholde alle hensigtsmæssige sikkerhedsforanstaltninger, hvis du redder transformatorer fra gammelt udstyr, især højspændingsanordninger som mikrobølgeovne! Hvis du er usikker på noget, skal du kontakte din instruktør, inden du fortsætter med demontering af en enhed. Mange stykker af elektronisk udstyr indeholder højspændingskondensatorer, som kan lagre dødelige ladninger længe efter at enheden er blevet drevet. Alle kondensatorer skal udledes på en rimelig måde, før de rører ledere i gammelt udstyr!

Bemærkninger:

Sørg for, at dine elever gør nogle egentlige undersøgelser ved at nå frem til deres foreslåede transformerkilder - bare at gentage, hvad de læser i svaret, er ikke acceptabelt.

Det kan forekomme mærkeligt at foreslå brugen af ​​frekvensomformere til frekvensomformere til dette formål, hvor (audio) signalfrekvensområdet langt overstiger 60 Hz. Men vi stræber ikke efter høj troskab med denne enhed, kun maksimal følsomhed og maksimal sikkerhed. I øvrigt har jeg fundet ud af, at AC-linjetransformatorer - når de drives ved spændinger langt under deres snoede ratings - gør et anstændigt job med lydsignalgengivelse, fordi magnetfeltfluxen i kernen er så utrolig lav i forhold til hvad der ville være der, der transformerer 50 Hz eller 60 Hz linjekraft. Troværdigheden af ​​et lydsignal aflyst fra et radiokredsløb med denne detektor er for eksempel ret tilfredsstillende til diagnostiske formål.

Spørgsmål 2

Serieresistanserne og de parallelle tilsluttede dioder i dette kredsløb fungerer som et spændingsklipperingsnetværk. Hvorfor antager du, at det ville være vigtigt at begrænse eller "klippe" signalspændingen, før den når resten af ​​kredsløbet "# 2"> Reveal svar Skjul svar

Klipningsnetværket beskytter din hørelse i tilfælde af uheldsforbindelse til en stor signalkilde.

Bemærkninger:

Dine elever er muligvis ikke bekendt med driften af ​​halvlederdioder. Forklar bare, at dioder kun fører strøm i en retning, og selv da begynder de ikke at udføre, før spændingsfaldet over dem er ca. 0, 7 volt (til siliciumdioder).

Spørgsmål 3

Kan denne detektor bruges til at indikere tilstedeværelsen af ​​likestrøm (DC) eller kun AC inden for lydfrekvensområdet? Hvad med AC-signaler ud over lydfrekvensområdet?

Reveal svar Skjul svar

Denne detektor er nyttig til at detektere tilstedeværelsen af ​​signaler over et ekstremt bredt frekvensområde (og ned til nul-DC), selvom detektoren ganske vist giver meget mere information om signalets karakter, hvis dens frekvens ligger inden for lydområdet. At bruge denne detektor til DC-signaler og til signaler over lydområdet kan kræve en vis kreativitet, men det kan helt sikkert gøres!

Bemærkninger:

Lad dine elever dele deres succes med signaldetektering over og under lydfrekvensområdet. Hvilken teknik (er) gav de bedste (mest følsomme) resultater?

Spørgsmål 4

Med de hovedtelefoner, der er tilsluttet indgangen til dit lyddetektorkredsløb, hvad er det laveste aktuelle signalniveau, du kan høre, målt med en følsom milliammeter forbundet i serie mellem din detektor og en signalkilde?

Sammenlign dette med den laveste mængde lydsignalstrøm direkte til hovedtelefonerne. Hvilken komponent af detektorkredsløbet er ansvarlig for denne øgede følsomhed "# 4"> Reveal svar Skjul svar

Transformatoren. Men kan du forklare hvorfor?

Bemærkninger:

Dette er en meget praktisk måde for eleverne at opleve betydningen af ​​impedans matching ved hjælp af transformere.

Spørgsmål 5

Antag at jeg ønsker at lytte til rippelspændingens "hum" fra en AC-til-DC-strømforsyning ved hjælp af denne detektor. "Ripplespænding", hvis du ikke ved det, er en lille AC-spænding overlejret på en stor DC spænding. Hvis jeg bare forbinder min detektor direkte til strømforsyningens terminaler, hører jeg et højt "klik". Hvis jeg skruer ned lydstyrken, indtil "klik" er tolerabel, er hummen for svag at høre. Hvis jeg tænder lydstyrken for højt til at høre hummen, så er "klik" alt for højt til komfort.

Hvordan kan jeg oprette detektoren, så den kun registrerer AC-delen ("ripple" -spændingen) for strømforsyningen og ikke DC-delen?

Reveal svar Skjul svar

Det er faktisk ret nemt at gøre, og det indebærer at forbinde en bestemt type komponent i serie med detektorens testledninger. Jeg vil ikke direkte fortælle dig, hvad denne komponent er, men jeg giver dig et tip: Du vil gøre det samme, der sker inden for et oscilloskop, når du sætter koblingsskifteren fra "DC" -positionen til "AC" position.

Opfølgningsspørgsmål: Modificer skematisk diagram for at inkludere en AC / DC koblingsafbryder, så detektorens kobling kan skiftes fra en tilstand til den anden ligesom et oscilloskop.

Bemærkninger:

Det ville være meget nyttigt at have en AC-DC strømforsyning med betydelig krusningsspænding til rådighed for eleverne til at udføre denne øvelse.

  • ← Forrige regneark

  • Regneark Indeks

  • Næste regneark →