Prosty detektor szczytowy do wykrywania i utrzymywania szczytowych poziomów napięcia

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





W tym artykule dowiemy się o obwodzie detektora wartości szczytowej, jego zasadzie działania i sposobie jego implementacji w obwodach sterowanych klaśnięciem do oświetlania diody LED w odpowiedzi na dźwięki klaskania.



Co to jest detektor szczytów

Detektor pików to obwód, który przechowuje maksymalną wartość amplitudy sygnału. Jeśli sygnał szybko się zmienia i nie jesteśmy w stanie go zmierzyć, wybieramy detektor szczytowy. Ten obwód utrzymuje maksymalną wartość amplitudy przez krótki okres czasu, abyśmy mogli ją zmierzyć.

Można to zrobić na wiele sposobów i często stosuje się je w wielu dziedzinach w elektronice, gdzie szybki pomiar nie jest opłacalny.



Na przykład, biorąc opalarkę termometr na przykład, gdy temperatura obiektu może się szybko zmieniać w niektórych sytuacjach, wartość szczytowa temperatury i bieżąca wartość temperatury są wyświetlane jednocześnie, dzięki czemu użytkownik może uzyskać wyobrażenie o obiekcie.

Podobnie, w elektronice jest wiele sytuacji, w których może być konieczne zmierzenie sygnałów szczytowych.

Jak to działa?

Tutaj zobaczymy prosty obwód detektora szczytowego, który składa się z jednej diody, jednego kondensatora i jednego rezystora.

Dioda przepuszcza prąd w jednym kierunku, który ma ładować kondensator.

Kiedy napięcie wejściowe spada, kondensator utrzymuje tę wartość przez krótki okres, co daje trochę czasu na zmierzenie wartości szczytowej. Tutaj krótki okres może wynosić od kilku milisekund do kilku sekund.

Wartości należy od czasu do czasu odświeżać, aby można było przechowywać nowe wartości. Aby to zrobić, musimy rozładować kondensator. Rezystor upustowy jest podłączony równolegle do kondensatora, który się rozładowuje.

Czas rozładowania kondensatora można obliczyć z następującego wzoru:

T = 5 x C x R

Gdzie T to czas w sekundach

C to pojemność w Faradzie

R to opór w omach

Obwód czujnika klaskania:

Tutaj zaimplementujemy detektor szczytowy w a obwód czujnika klaskania . Ten obwód reaguje na głośne dźwięki, takie jak klaskanie.

W tym obwodzie są trzy etapy: wzmacniacz mikrofonowy , detektor wartości szczytowej i obwód wzmacniacza operacyjnego, który wykrywa szczyt.

Plik dźwięk jest konwertowany na sygnał elektryczny przez mikrofon, zostaje wzmocniony przez wzmacniacz operacyjny. Wzmocniony sygnał wchodzi do obwodu detektora wartości szczytowej i ładuje kondensator. Wartość szczytowa przechowywana w kondensatorze staje się wejściem szczytowym minus 0,7 V dla diod krzemowych, ponieważ zawsze będzie występował spadek napięcia na diodzie.

Wartość przechowywana w kondensatorze jest rozpoznawana przez obwód komparatora wzmacniacza operacyjnego.

Gdy tylko wartość szczytowa przekroczy napięcie odniesienia, dioda LED zapala się.

Gdy tylko kondensator zostanie rozładowany poniżej napięcia odniesienia, dioda LED gaśnie.

Jaka była więc rola detektora szczytowego w tym obwodzie? Cóż, utrzymuje sygnał klaśnięcia przez kilka 100 milisekund, co pomogło diodzie LED świecić przez kilka 100 milisekund. Jeśli chcesz, aby dioda LED świeciła dłużej, możesz to zrobić, zwiększając wartości pojemności i rezystora.




Poprzedni: Mała nagrzewnica indukcyjna do projektu szkolnego Dalej: Obwód ładowarki do wzmacniacza operacyjnego z funkcją automatycznego odcinania