ฉันจะลดแรงดันไฟฟ้าที่จำเป็นเพื่อเปิดใช้งานทรานซิสเตอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพได้อย่างไร

ฉันได้สร้างวงจรที่เชื่อมต่อสายออก (เสียงออก) ของอุปกรณ์เล่นเพลงกับชุดไฟ LED (จริง ๆ แล้วเป็นแถบขนาดใหญ่ประมาณ 200 LED) ดังนั้นพวกเขาจึงกระพริบในเวลากับเพลง (จากบทเรียนอินเทอร์เน็ต - ฉัน เป็นมือใหม่)

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

วงจรของฉันทำงานได้เป็นอย่างดีโดยใช้แล็ปท็อปเป็นอุปกรณ์เครื่องเสียง แต่เมื่อฉันใช้บางอย่างที่เล็กกว่าเช่น iPod ไฟแทบจะไม่เปิดเลย

ฉันลองใช้คู่ดาร์ลิงตัน (ด้านล่าง) แต่นั่นทำให้ปัญหาแย่ลง นี่คือเหตุผลที่ฉันคิดว่าปัญหาคือสัญญาณเสียงออกไม่ถึง 0.7 โวลต์ทั่วฐานและตัวส่งที่ทรานซิสเตอร์ TIP31C จำเป็นต้องเปิดใช้งาน (คู่ดาร์ลิงตันหมายความว่าตอนนี้ต้องการ 1.4 โวลต์เพื่อเปิดใช้งาน)

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้}

จากการวิจัยของฉันดูเหมือนว่าการใช้แอมป์ op อาจเป็นทางไปข้างหน้าเพื่อขยายสัญญาณเสียงออกก่อนทรานซิสเตอร์ TIP31C มีใครบ้างที่จะสามารถแนะนำสิ่งนี้ได้และฉันควรจะเชื่อมต่อกับอินพุตไหน

ฉันได้อ่านแล้วว่า Germanium transistor ต้องการเพียง 0.3v ข้ามฐานและตัวปล่อยเพื่อเปิดใช้งานซึ่งจะมีประโยชน์หรือไม่

— Craig Walton
แหล่งที่มา

ฉันลบ 'ขอบคุณ' อย่างชัดเจนออกจากโพสต์ของคุณ คุณอาจแสดงความขอบคุณโดยการยกเลิกคำตอบที่ดีใด ๆ ที่เข้ามาและผ่านความเห็นต่อคำตอบ (การโหวตเป็นช่องที่ต้องการ)

— Adam Lawrence

คำตอบ:

ในระยะสั้น: คุณไม่สามารถ ขีด จำกัด 0.6V สำหรับ BJT เป็นผลมาจากฟิสิกส์ของทางแยกซิลิคอน PN

ทรานซิสเตอร์เจอร์เมเนียมจะทำงานได้ แต่คุณจะต้องสั่งซื้อทางไปรษณีย์และจะมีราคาแพง

op-amp-rail-rail อาจเป็นตัวเลือก

อย่างไรก็ตามอีกวิธีหนึ่งคือทำให้แรงดันไฟฟ้าของสัญญาณเสียงของคุณสูงขึ้นแทนที่จะทำให้เกณฑ์ทรานซิสเตอร์ลดลง คุณสามารถทำได้สองวิธี:

ทำให้แรงดันไฟฟ้าของตัวส่งลดลง

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

ตอนนี้สัญญาณเสียงคือ 0.6V สูงกว่าอีซีแอล แน่นอนคุณต้องหาวิธีในการรับแหล่งจ่ายไฟ 0.6V และอาจปรับเปลี่ยนเพื่อให้ได้การกระทำที่คุณต้องการ มีวิธีอื่น ...

เพิ่ม DC bias ให้กับสัญญาณ

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้}

ที่นี่คุณสามารถปรับหม้อเพื่อเพิ่ม DC ไบแอสบางส่วนเข้ากับสัญญาณเพื่อรับความไวที่คุณต้องการ ตัวเก็บประจุทำหน้าที่แยก DC นี้ออกจากแหล่งกำเนิดเสียงของคุณในขณะที่อนุญาตให้ส่งสัญญาณ AC นี้เรียกว่าการมีเพศสัมพันธ์ capacitive

R4 มีอยู่เพื่อ จำกัด กระแสหลักในกรณีที่ R1 ปรับมากเกินไป ไม่มีจุดใดในการให้น้ำหนักสัญญาณเหนือ 0.7V เนื่องจากนั่นหมายความว่าทรานซิสเตอร์เปิดอยู่เสมอดังนั้น R4 จึงทำให้ช่วงการปรับที่มีประโยชน์ของ R1 กว้างขึ้น

นอกจากนี้สังเกตในทั้งสองกรณีฉันได้เพิ่มตัวต้านทานไปยังฐานทรานซิสเตอร์ คุณไม่ต้องการทำผิดพลาดนี้

— Phil Frost
แหล่งที่มา

ฉันพยายามเพิ่มความลำเอียง DC ไปยังสัญญาณซึ่งเป็นปัญหาอย่างหนึ่ง! วงจรของฉันคือ 12V, 4A (มาจากหม้อแปลงซึ่งจำเป็นต้องใช้ไฟ 300 LED) ดังนั้นเมื่อทรานซิสเตอร์ TIP31C ไม่ได้เปิดอยู่ (ดังนั้นกระแสไม่ไหลผ่านแถบ LED) หม้อจึงต้องใช้ 48 วัตต์ซึ่งเป่ามัน ฉันไม่พบหม้อใด ๆ ที่มีระดับพลังงานเกือบใหญ่ ข้อเสนอแนะใด ๆ

— Craig Walton

@CraigWalton 48 วัตต์? คุณคิดยังไง 12V บนหม้อ0.144W นี่อาจจะมากเกินไปสำหรับหม้อเล็ก ๆ แต่หม้อที่ยึดแผงใด ๆ จะจัดการได้ดี คุณสามารถใช้ตัวต้านทานแบบคงที่แทนการใช้หม้อ

1 k Ω

$1k\Omega$

(12 V)^{2} / 1000 Ω = 0.144 W

$(12V)^2/1000\Omega = 0.144W$

— Phil Frostst

@ CraigWalton เช่นกันฉันเพิ่งพบคำตอบนี้ในการมีเพศสัมพันธ์แบบ capacitive และการให้น้ำหนักแบบ DC: electronics.stackexchange.com/questions/60694/…

— Phil Frostst

ฉันเข้าใจพลังผิดฉันคิดว่ามันจะเป็น 12V * 4A = 48W ฉันอ่านคำถามและคำตอบ "การคิดประจุบวกการมีเพศสัมพันธ์ / การให้น้ำหนักด้วย DC" ตอนนี้มันสมเหตุสมผลแล้ว ฉันพยายามที่จะคิดออกว่าค่าความจุที่จะใช้ ฉันรู้ว่าฉันต้องใช้ F = 1 / (2 π RC) โดยที่ F คือความถี่ต่ำสุด (20Hz), R เป็นความต้านทานที่มันจะขับในΩ, C คือความจุ ความต้านทานในวงจรการให้น้ำหนัก DC ของคุณด้านบนจะเป็นสิ่งที่ "ครึ่งล่าง" ของความต้านทานของหม้อนั่นคือถ้ามีตัวต้านทานคงที่ 2 ตัวมันจะเป็นตัวต้านทานด้านล่างหรือไม่

— Craig Walton

@ CraigWalton ไม่มันจะเป็นการรวมกันของสองคนนี้ หากคุณอ่านคำตอบของแลงที่ฉันลิงก์ไว้ด้านบนเขาจะทำการคำนวณความต้านทานในรายละเอียด หม้อนั้นเทียบเท่ากับ R3 และ R4 ในวงจรของเขาแม้ว่าเขาจะเชื่อมต่อพวกเขาต่างกันเล็กน้อย คุณสามารถเชื่อมต่อหม้อในทำนองเดียวกัน หรือใช้และอาจจะใช้ได้ หากคุณพบว่ามันไม่ตอบสนองต่อเสียงเบสที่ดีพอทำให้มันใหญ่ขึ้น หากคุณเพียงแค่กระพริบไฟ LED คุณไม่จำเป็นต้องมีความจงรักภักดีสูงสุด หากคุณต้องการเข้าใจมากขึ้น google "อิมพิแดนซ์สามัญอิมพิแดนซ์อินพุต" หรือถามคำถามใหม่

1 μ F

$1\mu F$

— Phil Frostst

คุณสามารถใช้ op-amp ที่รับอินพุตไปยังรางลบเช่นLM158เพื่อขับทรานซิสเตอร์สวิตชิ่งหลัก (BJT หรือ MOSFET) ดังนี้:

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

การจัดเรียงด้านบนจะทำให้ไฟ LED สว่างขึ้นที่น้อยกว่า 150 mV สูงสุดถึงสัญญาณอินพุตสูงสุด

เพื่อให้ได้กำไรมากขึ้นลด R2
หากไฟ LED ยังคงติดอยู่ตลอดเวลาให้ลดอัตราขยายโดยเพิ่ม R2
ในการเพิ่มกระแสสูงสุดผ่าน LED ให้ลดค่า R4 (และในทางกลับกัน)

BAR28 Schottky Diode จะถูกเพิ่มส่วนแบ่งเชิงลบของสัญญาณเข้ากับพื้นเพื่อป้องกันไม่ให้เปิดเผยการป้อนแอมป์สหกรณ์ที่ต่ำเกินไปแรงดันไฟฟ้าด้านล่างรถไฟพื้นดิน

— Anindo Ghosh
แหล่งที่มา

ฉันก็อยากจะแนะนำวงจรแอมป์เช่น LM158 แนะนำแล้ว เป็นวิธีที่ดีในการตรวจสอบให้แน่ใจว่าสามารถเปลี่ยนวงจรได้อย่างง่ายดายเพื่อรองรับแหล่งกำเนิดเสียงที่แตกต่างกัน ข้อควรระวังอย่างเดียวของฉันคือถ้าคุณใช้ไดโอดเพื่อป้องกันสัญญาณลบดังที่แสดงให้แน่ใจว่าได้เพิ่มตัวต้านทานไปยังอินพุตหรือคุณจะเสี่ยงต่อการตัดเสียงและทำให้เกิดเสียงเพี้ยน ฉันพบว่าอิมพีแดนซ์หูฟังทั่วไปอยู่ในบริเวณใกล้เคียงที่ 32 โอห์มดังนั้นตัวต้านทานประมาณ 1K หรือสูงกว่าควรป้องกันปัญหานี้ (ขออภัย - ฉันได้เพิ่มข้อเสนอแนะนี้เป็นความคิดเห็น แต่ฉันยังมี "ชื่อเสียง" ไม่เพียงพอ)

— มีตัณหา
แหล่งที่มา