Chỉ báo mức tín hiệu

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Âm thanh

 Bình luận bài viết

Không có gì bí mật khi âm thanh của hệ thống phần lớn phụ thuộc vào mức tín hiệu trong các phần của nó. Bằng cách theo dõi tín hiệu trong các phần chuyển tiếp của mạch, chúng ta có thể đánh giá hoạt động của các khối chức năng khác nhau: khuếch đại, biến dạng giới thiệu, v.v. Cũng có những trường hợp không thể nghe thấy tín hiệu thu được. Trong trường hợp không thể điều khiển tín hiệu bằng tai, nhiều loại chỉ báo mức khác nhau sẽ được sử dụng.

Để quan sát, có thể sử dụng cả dụng cụ con trỏ và thiết bị đặc biệt đảm bảo hoạt động của các chỉ báo “cột”. Vì vậy, hãy xem xét công việc của họ chi tiết hơn.

1. Chỉ báo thang đo

1.1 Thang đo đơn giản nhất

Loại chỉ báo này là loại chỉ báo đơn giản nhất trong số các loại chỉ báo hiện có. Chỉ báo tỷ lệ bao gồm một thiết bị con trỏ và một bộ chia. Sơ đồ đơn giản của chỉ báo được hiển thị trong Hình 1.

Hình 1

Microampe có tổng dòng điện lệch 100 - 500 μA thường được sử dụng làm máy đo. Các thiết bị như vậy được thiết kế cho dòng điện một chiều, vì vậy để chúng hoạt động, tín hiệu âm thanh phải được chỉnh lưu bằng một diode. Một điện trở được thiết kế để chuyển đổi điện áp thành dòng điện. Nói đúng ra, thiết bị đo dòng điện đi qua điện trở. Nó được tính toán đơn giản, theo định luật Ohm (đã từng có một thứ như vậy. Georgy Semenych Ohm) cho một phần của mạch điện. Cần lưu ý rằng điện áp sau diode sẽ nhỏ hơn 2 lần. Thương hiệu diode không quan trọng, vì vậy bất kỳ loại diode nào hoạt động ở tần số lớn hơn 20 kHz đều được.

Vậy tính toán: R = 0.5U/I 

trong đó: R - điện trở (Ohm)

U - Điện áp đo được tối đa (V)

I - tổng dòng lệch của chỉ báo (A)

Sẽ thuận tiện hơn nhiều khi đánh giá mức tín hiệu bằng cách tạo cho nó một quán tính nào đó. Những thứ kia. chỉ báo hiển thị giá trị mức trung bình. Điều này có thể dễ dàng đạt được bằng cách kết nối một tụ điện song song với thiết bị, nhưng cần lưu ý rằng điều này sẽ làm tăng điện áp trên thiết bị lên (gốc 2) lần. Chỉ báo như vậy có thể được sử dụng để đo công suất đầu ra của bộ khuếch đại. Phải làm gì nếu mức tín hiệu đo được không đủ để “khuấy động” thiết bị? Trong trường hợp này, những kẻ như bóng bán dẫn và bộ khuếch đại hoạt động (sau đây gọi là op-amp) sẽ đến giải cứu.

1.2 Chỉ báo vạch trên bóng bán dẫn

Nếu bạn có thể đo dòng điện qua một điện trở thì bạn cũng có thể đo được dòng điện thu của bóng bán dẫn. Để làm điều này, chúng ta cần chính bóng bán dẫn và tải thu (cùng một điện trở). Sơ đồ chỉ báo tỷ lệ trên bóng bán dẫn được hiển thị trong Hình. 2.

Hình 2

Mọi thứ ở đây cũng đơn giản. Bóng bán dẫn khuếch đại tín hiệu hiện tại, nhưng nếu không thì mọi thứ vẫn hoạt động như cũ. Dòng thu của bóng bán dẫn phải vượt quá tổng dòng lệch của thiết bị ít nhất 2 lần (điều này sẽ êm dịu hơn cho cả bóng bán dẫn và bạn), tức là. nếu tổng dòng điện lệch là 100 μA thì dòng thu tối thiểu phải là 200 μA. Trên thực tế, điều này có liên quan đến milimet, bởi vì 50 mA “huýt sáo” qua bóng bán dẫn yếu nhất. Bây giờ hãy nhìn vào sách tham khảo và tìm trong đó hệ số chuyển giao hiện tại h_21e.

Chúng tôi tính toán dòng điện đầu vào: I_b = Tôi_k/h_21E  

nơi mà tôi_b - đầu vào hiện tại

I_k - tổng dòng lệch = dòng thu

h_21E - hệ số truyền dòng điện

R1 được tính theo định luật Ohm cho một đoạn mạch: R=U_e/I_k   

trong đó: R - điện trở R1

U_e - Cung cấp hiệu điện thế

I_k - tổng dòng lệch = dòng thu

R2 được thiết kế để triệt tiêu điện áp ở chân đế. Khi chọn nó, bạn cần đạt được độ nhạy tối đa với độ lệch kim tối thiểu khi không có tín hiệu. R3 điều chỉnh độ nhạy và điện trở của nó thực tế không quan trọng.

Có những trường hợp tín hiệu cần được khuếch đại không chỉ bằng dòng điện mà còn bằng điện áp. Trong trường hợp này, mạch chỉ báo được bổ sung một tầng OE. Ví dụ, chỉ báo như vậy được sử dụng trong máy ghi băng Comet 212. Sơ đồ của nó được thể hiện trong hình. 3.

Hình 3

1.3 Chỉ báo tỷ lệ trên op-amp

Các chỉ báo như vậy có độ nhạy và điện trở đầu vào cao, do đó, chúng tạo ra những thay đổi tối thiểu đối với tín hiệu đo được. Một cách để sử dụng op-amp - bộ chuyển đổi điện áp - dòng điện - được hiển thị trong Hình. 4.

Hình 4

Chỉ báo như vậy có điện trở đầu vào thấp hơn, nhưng rất đơn giản để tính toán và chế tạo.

Hãy tính điện trở R1: R=U_s /I_{tối đa}   

trong đó: R - điện trở đầu vào

U_s - Mức tín hiệu tối đa

I_{tối đa} - tổng độ lệch hiện tại

Điốt được chọn theo tiêu chí giống như trong các mạch khác.

Nếu mức tín hiệu thấp và/hoặc cần có trở kháng đầu vào cao thì có thể sử dụng bộ lặp. Sơ đồ của nó được thể hiện trong hình. 5.

Hình 5

Để hoạt động đáng tin cậy của điốt, nên tăng điện áp đầu ra lên 2-3 V. Vì vậy, trong quá trình tính toán, chúng ta bắt đầu từ điện áp đầu ra của op-amp. Trước hết chúng ta hãy tìm độ lợi mà chúng ta cần: K= U_{ra ngoài}/U_trong.

Bây giờ hãy tính điện trở R1 và R2: K=1+(R2/R1) 

Dường như không có hạn chế nào trong việc lựa chọn mệnh giá, nhưng không nên đặt R1 dưới 1 kOhm.

Bây giờ hãy tính R3: R=U_o/I 

trong đó: R - điện trở R3

U_o - điện áp đầu ra op-amp

I - tổng độ lệch hiện tại

2. Đèn báo đỉnh (LED)

2.1 Chỉ báo tương tự

Có lẽ là loại chỉ báo phổ biến nhất hiện nay. Hãy bắt đầu với những cái đơn giản nhất. TRÊN pic.6 Sơ đồ của chỉ báo tín hiệu/đỉnh dựa trên bộ so sánh được hiển thị. Hãy xem xét nguyên tắc hoạt động. Ngưỡng phản hồi được đặt bởi điện áp tham chiếu, được đặt ở đầu vào đảo ngược của op-amp bằng bộ chia R1R2. Khi tín hiệu đầu vào trực tiếp vượt quá điện áp tham chiếu, +U xuất hiện ở đầu ra op-amp_п, VT1 mở và VD2 sáng lên. Khi tín hiệu ở dưới điện áp tham chiếu, -U được áp dụng ở đầu ra op-amp_п. Trong trường hợp này, VT2 mở và VD2 sáng lên. Bây giờ chúng ta hãy tính toán điều kỳ diệu này. Hãy bắt đầu với bộ so sánh. Để bắt đầu, chúng tôi chọn điện áp đáp ứng (điện áp tham chiếu) và điện trở R2 trong khoảng 3 - 68 kOhm.

Hãy tính dòng điện trong nguồn điện áp tham chiếu

I_{chú ý}=U_op/R_б

nơi mà tôi_{chú ý} - dòng điện qua R2 (có thể bỏ qua dòng điện của đầu vào đảo ngược)

U_op - điện áp tham chiếu

R_б - điện trở R2

Hình 6

Bây giờ hãy tính toán

R1. R1=(U_e-U_op)/ TÔI_{chú ý} 

bạn ở đâu_e - điện áp nguồn điện

U_op - điện áp tham chiếu (điện áp kích hoạt)

I_{chú ý} - dòng điện qua R2

Điện trở giới hạn R6 được chọn theo công thức

R1=U_e/TÔI_LED  

trong đó: R - điện trở R6

U_e - Cung cấp hiệu điện thế

I_LED - dòng LED chuyển tiếp (nên chọn trong vòng 5 - 15 mA)

Các điện trở bù R4, R5 được chọn từ sách tham khảo và tương ứng với điện trở tải tối thiểu cho op-amp đã chọn.

2.2 Các chỉ số về phần tử logic

Hãy bắt đầu với chỉ báo mức giới hạn có một đèn LED (Hình 7). Chỉ báo này dựa trên bộ kích hoạt Schmitt. Như đã biết, bộ kích hoạt Schmitt có một số độ trễ, tức là. Ngưỡng kích hoạt khác với ngưỡng phát hành. Sự khác biệt giữa các ngưỡng này (độ rộng của vòng trễ) được xác định bởi tỷ lệ giữa R2 và R1 vì Bộ kích hoạt Schmitt là bộ khuếch đại phản hồi tích cực. Điện trở giới hạn R4 được tính toán theo nguyên tắc tương tự như mạch trước. Điện trở giới hạn trong mạch cơ sở được tính toán dựa trên khả năng tải của LE. Đối với CMOS (khuyên dùng logic CMOS), dòng điện đầu ra xấp xỉ 1,5 mA.

Hình 7

Đầu tiên hãy tính dòng điện đầu vào của tầng bán dẫn:

I_b=I_LED/h_21E 

nơi mà tôi_b - dòng điện đầu vào của giai đoạn bóng bán dẫn

I_LED - dòng LED chuyển tiếp (nên đặt 5 - 15 mA)

h_21E - hệ số truyền dòng điện

Bây giờ chúng ta có thể tính toán sơ bộ trở kháng đầu vào:

Z=E/I_b  

trong đó: Z - trở kháng đầu vào

E - điện áp cung cấp

I_b - dòng điện đầu vào của giai đoạn bóng bán dẫn

Nếu dòng điện đầu vào không vượt quá khả năng tải của LE, bạn có thể thực hiện mà không cần R3, nếu không thì có thể tính theo công thức:

R=(E/I_b)-Z 

trong đó: R - R3

E - điện áp cung cấp

I_b - đầu vào hiện tại

Z - trở kháng đầu vào theo tầng

Để đo tín hiệu bằng “cột”, bạn có thể lắp ráp bộ chỉ báo nhiều cấp (Hình 8). Chỉ báo này đơn giản nhưng độ nhạy thấp và chỉ phù hợp để đo tín hiệu từ 3 volt trở lên. Ngưỡng phản hồi LE được đặt bằng cách cắt điện trở. Chỉ báo sử dụng các phần tử TTL; nếu sử dụng CMOS thì phải lắp đặt tầng khuếch đại ở đầu ra của mỗi LE.

Hình 8

2.3. Chỉ số đỉnh trên chip chuyên dụng

Tùy chọn đơn giản nhất để tạo ra chúng. Một số sơ đồ được thể hiện trong hình. 9

Hình 9 (bấm để phóng to)

Bạn cũng có thể sử dụng các bộ khuếch đại hiển thị khác. Bạn có thể yêu cầu cửa hàng hoặc Yandex cung cấp sơ đồ kết nối cho chúng. Bạn cũng có thể đặt mua các bộ dụng cụ làm sẵn từ Masterkit, masterkit.ru/main/bycat.php?num=15

3. Đèn báo đỉnh (phát quang)

Trước đây chúng được sử dụng trong công nghệ trong nước, giờ đây chúng được sử dụng rộng rãi trong các trung tâm âm nhạc. Các chỉ báo như vậy rất phức tạp để sản xuất (chúng bao gồm các vi mạch và vi điều khiển chuyên dụng) và để kết nối (chúng yêu cầu một số nguồn điện). Tôi không khuyên bạn nên sử dụng chúng trong thiết bị nghiệp dư.

Tác giả: Pavel Ulitin, Overlord7[dog]yandex.ru, ICQ#: 322-026-295; Xuất bản: cxem.net

Xem các bài viết khác razdela Âm thanh.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Ba Lan thành lập cơ quan vũ trụ quốc gia 25.07.2014 Cho đến gần đây, chính phủ Ba Lan không quan tâm đến việc thành lập cơ quan của riêng mình và bản thân quốc gia này đã là thành viên của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA) từ năm 2012, trong đó kính viễn vọng Gaia, phương tiện phóng Vega, mô-đun Columbus cho ISS và một số dự án quan trọng khác. Cần lưu ý rằng ở giai đoạn này, Ba Lan không chỉ là thành viên của EKA, mà còn có những ưu đãi rất đáng kể. Đất nước sẽ được hưởng một vị thế đặc biệt trong những năm tới. Nó sẽ cho phép hoàn trả ít hơn một nửa tất cả các khoản đóng góp bắt buộc từ ngân sách Ba Lan cho việc phát triển các chương trình EKA cho các dự án không gian của các chuyên gia Ba Lan. Giờ đây, Ba Lan có thể được gọi là một cường quốc không gian chính thức, vì tổ chức này sẽ triển khai các hoạt động trên lãnh thổ của mình Polish Cơ quan Vũ trụ (POLSA). Mục đích của cơ quan vũ trụ quốc gia được thành lập gần đây sẽ là giúp các công ty và tổ chức địa phương tham gia vào ngành công nghiệp này. Ngoài ra, lãnh đạo POLSA sẽ chịu trách nhiệm ưu tiên phân bổ nguồn vốn cho các nhu cầu của các công ty Ba Lan khác nhau do cùng một Cơ quan Vũ trụ Châu Âu phân bổ để phát triển và triển khai thực tế các công nghệ cao. Theo ước tính sơ bộ, việc duy trì và vận hành POLSA có thể khiến kho bạc nhà nước tiêu tốn từ 1,2 đến 2,5 triệu USD mỗi năm. Hướng hứa hẹn nhất cho sự phát triển của chương trình vũ trụ Ba Lan cho các nhà khoa học và các nhà phân tích bên ngoài là tập trung vào việc tạo ra các vệ tinh nhỏ và tổ chức các cuộc thám hiểm khoa học.

Tin tức thú vị khác:

▪ Sony Reader WiFi

▪ Màn hình linh hoạt giúp điện thoại thông minh không thể bị vỡ

▪ Pin lâu dài với điện cực lỏng

▪ Máy phân tử sẽ mang lại bước đột phá trong y học

▪ Tế bào gốc giúp chữa chứng nghiện rượu

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Mắt kim. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Gạch được làm như thế nào? đáp án chi tiết

▪ Bài báo Kỹ sư vận hành và thử nghiệm. Mô tả công việc

▪ bài viết Đầu báo khói. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Sự xuất hiện của một thùng nước. bí mật tập trung

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024