regneark

Design Prosjekt: Sensitive Audio Detector

Hubble - 15 years of discovery (Februar 2019).

Anonim

Design Prosjekt: Sensitive Audio Detector

AC elektriske kretser


Spørsmål 1

Valget av down-down transformatorer å bruke i et prosjekt som dette er ikke vilkårlig. Vi må vurdere flere faktorer når vi velger en bestemt transformator:

Dreier forhold
Vindespenningsgrad (er)
Isolasjon (sikkerhet) spenning
Utgift (transformatorer kan være dyrt!)

Et svingforhold mellom 20: 1 og 10: 1 ser ut til å fungere bra for et prosjekt som dette. Jeg anbefaler en transformator med høyeste høyspenningsviklingsgrad og isolering av vikling til vikling, for å gi maksimal motstand mellom kretsen under test (primær) og hodetelefonene (sekundær). Dette er en sikkerhetsfunksjon - for å sikre at du ikke får elektrisk støt hvis detektoren ved et uhell er koblet til en dødelig spenningskilde. Jeg anbefaler også å bruke en resirkulert transformator (det vil si reddet fra noe søppelutstyr) i stedet for å kjøpe en ny.

Identifiser noen vanlige transformatorer som passer disse kriteriene.

Avslør svar Skjul svar

Enkle 120-volt til 6-volt nedtrapstransformatorer av typen som brukes i strømforsyningstrinnet av forbrukerelektroniske enheter som klokkeradioer fungerer godt. Jeg har til og med brukt høyspenttransformatoren fra en gammel mikrobølgeovn (120 volt primær, 2000 volt sekundær) bakover som en down-down transformer, med meget gode resultater (ikke minst superb sikkerhet isolasjon).

Selvfølgelig vil klare 1000: 8 ohm lydkomponeringstransformatorer fungere tilstrekkelig så langt som signaldeteksjon er opptatt. Imidlertid gir disse transformatorene vanligvis ikke det samme nivået av vikling til vikling som en strømtransformator vil, og derfor anbefaler jeg ikke dem for permanent konstruksjon (kun for konvensjonelle kretser).

MERK: Vær sikker på å observere alle hensiktsmessige forholdsregler for sikkerhet hvis du redder transformatorer fra gammelt utstyr, spesielt høyspenningsenheter som mikrobølgeovner! Hvis du er usikker på noe, kontakt din instruktør før du fortsetter å demontere en enhet. Mange deler av elektronisk utstyr inneholder høyspennings kondensatorer som kan lagre dødelige ladninger lenge etter at enheten har blitt drevet. Alle kondensatorer må slippes ut på en rimelig måte før du rører ledere i gammelt utstyr!

Merknader:

Sørg for at elevene gjør noen egentlig forskning når de kommer til sine foreslåtte transformator kilder - bare å gjenta hva de leser i svaret, er ikke akseptabelt.

Det kan virke rart å foreslå bruken av frekvensomformere for frekvensomformere til dette formålet, hvor (lyd) signalfrekvensområdet kan langt overstige 60 Hz. Vi satser imidlertid ikke på høy troskap med denne enheten, bare maksimal følsomhet og maksimal sikkerhet. Forresten har jeg funnet ut at AC-linjetransformatorer - når de drives ved spenninger langt under svingningsverdiene - gjør en anstendig jobb med lydsignalgjengivelse fordi magnetfeltflussen i kjernen er så utrolig lav i forhold til det som ville være der, forvandler 50 Hz eller 60 Hz linjestyrke. Fideliteten til et lydsignal som er avlyttet fra en radiokrets med denne detektoren, er for eksempel ganske tilfredsstillende for diagnostiske formål.

Spørsmål 2

Serieresistansene og parallellkoblede dioder i denne kretsen fungerer som et spenningsklipperingsnettverk. Hvorfor antar du at det ville være viktig å begrense, eller "klippe" signalspenningen før den når resten av kretsen "# 2"> Avslør svar Skjul svar

Klippingsnettet beskytter din hørsel i tilfelle du ved et uhell kobler til en stor signalkilde.

Merknader:

Elevene dine er kanskje ikke kjent med driften av halvlederdioder. Forklar bare at dioder bare fører strøm i en retning, og selv da begynner de ikke å gjennomføre før spenningsfallet over dem er ca. 0, 7 volt (for silisiumdioder).

Spørsmål 3

Kan denne detektoren brukes til å indikere tilstedeværelse av likestrøm (DC), eller bare AC innenfor lydfrekvensområdet? Hva med AC-signaler utenfor lydfrekvensområdet?

Avslør svar Skjul svar

Denne detektoren er nyttig for å oppdage tilstedeværelsen av signaler over et ekstremt bredt frekvensområde (og ned til null - DC), selv om detektoren i tillegg gir mye mer informasjon om signalets natur dersom frekvensen ligger innenfor lydområdet. For å bruke denne detektoren for DC-signaler og for signaler over lydområdet kan det kreve litt kreativitet, men det kan absolutt gjøres!

Merknader:

Få elevene dine til å dele sine suksesser med signalvarsling over og under lydfrekvensområdet. Hvilken teknikk (er) ga de beste (mest sensitive) resultatene?

Spørsmål 4

Med hodetelefonene koblet til inngangen til lyddetektorkretsen, hva er det laveste nivået på signalet du kan høre, målt med en sensitiv milliammeter koblet i serie mellom detektoren din og en signalkilde?

Sammenlign dette med den laveste mengden av hørbar signalstrøm for hodetelefonene direkte. Hvilken komponent av detektorkretsen er ansvarlig for denne økte følsomheten "# 4"> Gi svar Svar Skjul svar

Transformatoren. Men kan du forklare hvorfor?

Merknader:

Dette er en veldig praktisk måte for elevene å oppleve betydningen av impedansmatching ved hjelp av transformatorer.

Spørsmål 5

Anta at jeg ønsker å lytte til "hum" av krusespenning fra en vekselstrømforsyning med denne detektoren. "Ripple spenning, " i tilfelle du ikke vet, er en liten vekselstrøm overlagd på en stor DC spenning. Hvis jeg bare kobler detektoren direkte til strømforsyningens terminaler, hører jeg et høyt "klikk". Hvis jeg slår volumkontrollen til "klikk" er tålelig, er hummen for svak å høre. Hvis jeg slår volumkontrollen opp langt nok til å høre hummen, er "klikk" altfor høy for komfort.

Hvordan kan jeg konfigurere detektoren slik at den kun registrerer AC-delen ("ripple" spenningen) på strømforsyningen og ikke DC-delen?

Avslør svar Skjul svar

Dette er faktisk ganske enkelt å gjøre, og det innebærer å koble en bestemt type komponent i serie med detektorens testledninger. Jeg vil ikke direkte fortelle deg hva denne komponenten er, men jeg gir deg et hint: Du vil gjøre det samme som gjøres inne i et oscilloskop når du setter koblingsbryteren fra "DC" -posisjonen til "AC" -posisjon.

Oppfølgingsspørsmål: Modifiser skjematisk diagram for å inkludere en AC / DC koplingsbryter, slik at detektorens kobling kan byttes fra en modus til den andre, akkurat som et oscilloskop.

Merknader:

Det ville være svært nyttig å ha en AC-DC strømforsyning med betydelig krusningsspenning tilgjengelig for elevene å gjøre denne øvelsen.

  • ← Forrige regneark

  • Regneark Indeks

  • Neste regneark →