Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Kategoria: Kamery IP / Alarmy / Automatyka Bram
Montersi
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prosty detektor sygnału audio

mirley 15 Cze 2016 09:53 11613 26
  • Prosty detektor sygnału audio

    Witam.

    Tym razem chcę przedstawić nie wzmacniacz, a coś, co się może przydać przy jego konstrukcji. Prezentowany układ jest prostym detektorem sygnału pozwalającym na wykrywanie obecności sygnału audio. Można go zastosować w dowolnym, samodzielnie budowanym wzmacniaczu w celu automatycznego włączenia jego zasilania, gdy tylko pojawi się sygnał wejściowy. W przypadku zaniku sygnału detektor po ustalonym czasie wyłączy wzmacniacz, przedłużając jego żywotność i oszczędzając energię elektryczną. Takie automatyczne wyłączniki można spotkać w lepszych wzmacniaczach komercyjnych, natomiast w konstrukcjach amatorskich pojawiają się dość rzadko - stąd też pomysł na opracowanie takiego układu. Detektor znajdzie swoje zastosowanie szczególnie w aktywnych kolumnach i subwooferach, sterując zasilaniem ich wzmacniaczy. Czułość układu można regulować w szerokich granicach, począwszy od poziomu samych szumów rzędu pojedynczych miliwoltów.

    Detektor sygnału przedstawiony został na rysunku poniżej. Jest on zbudowany w oparciu o podwójny wzmacniacz operacyjny U1 (LM358), którego pierwsza połówka działa jako wzmacniacz nieodwracający, a druga jako komparator. Sygnał wejściowy stereofoniczny podawany jest na wejście GP1 (NS25-W3) (w przypadku sygnału mono jedno z wejść pozostaje niepodłączone).

    Prosty detektor sygnału audio

    Rezystory R1 (10k), R2 (10k) i R3 (18k) stanowią dzielnik wejściowy i prosty sumator sygnału stereo, a jednocześnie R3 ustala na wejściu potencjał masy w przypadku, gdy wejście jest niepodłączone lub źródło sygnału jest wyłączone. Diody D1 (1N4148) i D2 (1N4148) zabezpieczają wzmacniacz U1 przed zbyt wysokim napięciem na jego wejściu, które może się pojawić, gdy układ wykrywa obecność sygnału na wyjściu końcówki mocy.

    Ponieważ wzmacniacz operacyjny U1A zasilany jest napięciem niesymetrycznym, konieczne jest wytworzenie odpowiedniego napięcia do polaryzacji jego wejść (połowa zasilania). Zadanie to pełni dzielnik R7 (10k), R8 (10k) oraz R6 (100k), natomiast kondensator C3 (100uF/35V) filtruje to napięcie. Rezystory R4 (1k) i R5 (100k) ustalają wzmocnienie układu U1A dla sygnału użytecznego na poziomie 100, natomiast C2 (100uF/35V) sprawia, że dla sygnałów stałych wzmocnienie to staje się równe 1.

    Jednocześnie połowa napięcia zasilania, dostępna dzięki R7 i R8, jest dobra do wytworzenia napięcia referencyjnego dla komparatora, zbudowanego na drugiej połówce wzmacniacza U1. Regulacja napięcia referencyjnego odbywa się za pomocą dzielnika zbudowanego z PR1 (22k) i R9 (100k), a jego filtrację zapewnia kondensator C5 (100nF). W efekcie potencjometrem PR1 dokonuje się regulacji czułości całego układu. Rezystor R11 (100R) ogranicza prąd ładowania C8 (100uF/35V), a dioda D3 (BAT85) zapobiega rozładowywaniu się tego kondensatora, gdy wyjście komparatora U1A jest w stanie niskim (nieaktywnym). Za pomocą rezystora R10 (470k) ustalono czas rozładowania kondensatora C8, czyli czas podtrzymania wyjścia po zaniku sygnału wejściowego, na poziomie około 20 sekund.

    Gdy na wejście układu GP1 trafia sygnał o amplitudzie, pozwalającej na zadziałanie komparatora U1B, napięcie na C8 wzrasta. Gdy napięcie na tym kondensatorze przekroczy wartość napięcia progowego tranzystora T1 (2N7000), zostanie on włączony, a tym samym zapali się dioda D4 (LED) i zostanie uruchomiony przekaźnik dołączony do złącza GP3 (NS25-W2). Rezystor R12 (330R) ogranicza maksymalny prąd diody D4, natomiast D5 (1N4148) zabezpiecza układ podczas rozłączania cewki przekaźnika. Zasilanie układu zapewnia stabilizator U2 (78L05) wraz z kondensatorami filtrującymi C4 (100uF/35V), C6 (47uF/25V) i C7 (100nF), natomiast GP2 (NS25-W2) jest złączem zasilania.

    Układ można zasilać napięciem 7-30V, pamiętając o dopuszczalnej mocy strat stabilizatora U2. Jak już wcześniej wspomniano kondensator C8 oraz rezystor R10 ustalają czas podtrzymania wyjścia po zaniku sygnału wejściowego, oba te elementy można zmieniać w szerokich granicach. W celu poprawy stabilności ustawionego czasu podtrzymania można zamiast C8 zastosować kondensator tantalowy.


    Fotografie:

    Prosty detektor sygnału audio Prosty detektor sygnału audio Prosty detektor sygnału audio Prosty detektor sygnału audio

    Zachęcam do komentowania i uwag krytycznych.

    Strona domowa projektu: http://mirley.net/detektor_sygnalu_audio.html


    Fajne!
  • #2 15 Cze 2016 13:42
    abdul.98
    Poziom 12  

    Z nieba mi spadłeś.:) Zamierzam zbudować subwoofer aktywny i nie mogłem znaleźć takiego układu, tylko mam małe pytanie czy jest możliwość zrobienia przełącznika który by pozwolił wyłączyć taki układ? Gdyby przestał być potrzebny.

  • #3 15 Cze 2016 13:59
    mirley
    Poziom 17  

    Tak... Normalnie na wyjściu podłączony jest przekaźnik lub stan logiczny wykorzystywany jest do sterowania wejściem on/off końcówki mocy. Wystarczy przełącznikiem zewrzeć wyjście tego przekaźnika i układ zostanie ominięty

    Jest wiele sposobów na zrobienie tego co chcesz, trzeba tylko wiedzieć co dokładnie i w jaki sposób zamierzasz podłączyć na wyjście tego układu

  • #4 15 Cze 2016 14:09
    abdul.98
    Poziom 12  

    Najprawdopodobniej przekaźnik podwójny, który by łączył przewody sieciowe wzmacniacza.

  • #5 15 Cze 2016 14:16
    karbon
    Poziom 21  

    Gdzie zamawiasz płytki drukowane?

  • #8 15 Cze 2016 21:07
    mmaker
    Poziom 18  

    Witam. Czy ten dzielnik rezystorowy na wejściu układu ma za zadanie ułatwienie podłączenia układu pod wyjście zacisków głośnikowych?

  • #9 16 Cze 2016 08:26
    mirley
    Poziom 17  

    Wersja SMD? Zaprojektować to nie problem, trzeba tylko znaleźć fundusze aby to wyprodukować i trochę czasu na rysowanie płytki. Jeśli potrzebuje danego układu to go robię i udostępniam, natomiast dodatkowe rzeczy muszą mieć sponsora :)

    -------------

    Co do dzielnika rezystancyjnego na wejściu, ma on za zadanie po pierwsze zsumowac prądy z obu kanałów zanim trafią na wzmacniacz. Można zmienić wartości tak aby układ działał na dużych sygnałach. Przy obecnych wartościach elementów układ działa na sygnałach wejściowych trafiających do wzmacniacza

  • #12 16 Cze 2016 14:52
    mirley
    Poziom 17  

    No właśnie i już jest wersja SMD :)

    Co do przesłuchów to szczerze mówiąc w ogóle o tym nie pomyślałem. Jeśli nawet to pewnie efekt będzie niewielki...

    Jakby ktoś był aż tak bardzo na to wyczulony to można zastosować dwa oddzielne układy, prościej niż płytka na TL074

  • #13 18 Cze 2016 16:56
    olelek
    Poziom 23  

    Dzięki za projekt! Właśnie tego potrzebuję, ponieważ wzmacniacz (Dual CV1460 w klasie A) stoi daleko od komputera, i nie raz zostawał niepotrzebnie na zasilaniu, a jak to w klasie A, ciągnie tyle co w czasie pracy... Jak tylko złożę układ, trafi do wnętrza i będę miał spokój.

  • #14 18 Cze 2016 20:25
    nagrywamy.com
    Poziom 26  

    Jeżeli chodzi o przesłuchy, to zależy, do czego jest to podłączane, ale generalnie nie powinno się tak robić - a przecież wystarczy jako stopień wejściowy zastosować odwracający wzmacniacz sumujący ;)

  • #15 20 Cze 2016 07:59
    mirley
    Poziom 17  

    Ale chwileczkę..... jak zastosuje wzmacniacz sumujący to też mam dwa rezystory zwarte do siebie..... i na jedno wychodzi. Jeśli moje rozumowanie jest błędne to proszę o wyjaśnienia

  • #16 20 Cze 2016 08:18
    olelek
    Poziom 23  

    Może nie do końca, ponieważ wzmacniacz tworzy wirtualną masę w miejscu połączenia rezystorów z obu kanałów? Tak czy inaczej, zwykle słuchamy muzyki na obu kanałach, więc układ wystarczy podłączyć np. tylko do lewego kanału aby spełniał swoją rolę.

  • #17 20 Cze 2016 09:02
    mirley
    Poziom 17  

    W dalszym ciągu nie widzę różnicy ale nie będę się upierał. W sumie można by dać na wejście bufory na wzmacniaczach a potem zsumować..... Tak czy inaczej najbardziej słuszne wydaję się stwierdzenie

    Cytat:
    zwykle słuchamy muzyki na obu kanałach, więc układ wystarczy podłączyć np. tylko do lewego kanału aby spełniał swoją rolę.


    Ze względu na prostotę :)

  • #18 21 Cze 2016 17:46
    nagrywamy.com
    Poziom 26  

    mirley napisał:
    W dalszym ciągu nie widzę różnicy ale nie będę się upierał.


    I dobrze, bo to działa zupełnie inaczej. Oczywiście, jeden kanał wystarczy.

  • #19 21 Cze 2016 22:18
    chaka
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Czy U1B nie powinien mieć zamienionych wejść?

  • #20 22 Cze 2016 08:35
    mirley
    Poziom 17  

    Nie, wszystko jest ok..... Gdy nie ma sygnału na wyjściu U1A (wejściu - U1B) jest ok 2.5V a na wejściu + U1B jest mniej, regulowane za pomocą potencjometru.... zatem kondensator nie jest ładowany do na wyjściu U1B jest masa

    Jak pojawia się sygnał to ujemne połówki sygnału opadają poniżej napięcia na U1B + i pojawia się impuls dodatni na wyjściu

  • #21 22 Cze 2016 10:19
    jesion40
    Poziom 27  

    mirley napisał:
    W dalszym ciągu nie widzę różnicy ale nie będę się upierał. W sumie można by dać na wejście bufory na wzmacniaczach a potem zsumować..... Tak czy inaczej najbardziej słuszne wydaję się stwierdzenie
    W obecnym układzie w punkcie połączenia rezystorów od obu kanałów napięcie się zmienia (w przybliżeniu jest średnią napięć wejściowych), przez co prąd wpływający do jednego z wejść jest zależny od napięcia na drugim, co daje przesłuch.

    Przy użyciu wzmacniacza odwracającego w układzie sumatora napięcie w punkcie połączenia utrzymywane jest na stałym poziomie równym napięciu na drugim wejściu wzmacniacza. Dzieje się tak dlatego, że napięcie na wyjściu wzmacniacza zmienia się tak, aby prąd płynący przez rezystor sprzężenia zwrotnego był równy sumie prądów wpływających z wszystkich wejść. Dlatego przesłuchu nie ma.

    Nie więc konieczności dodawania specjalnych stopni separujących, wystarczy drobna zmiana układu.

  • #23 26 Cze 2016 13:02
    h3c4
    Poziom 13  

    ZbeeGin napisał:
    h3c4 napisał:
    Będzie wersja smd?

    mirley napisał:
    Wersja SMD?


    A czemu by nie zrobić. :D
    Prosty detektor sygnału audio


    Super jak by kolega zrobił więcej szt. kupiłbym z 3. ; )

  • #24 26 Cze 2016 16:45
    ZbeeGin
    Poziom 38  

    Nie mogę go produkować i sprzedawać. To układ kolegi Mirleya.

  • #25 19 Paź 2016 11:20
    Rafciok997
    Poziom 8  

    xdiax napisał:
    A czy dzielnik rezystorowy na wejściu nie powoduje przesłuchów między kanałami ? W lepszym sprzęcie można by się pokusić o poczwórny wzmacniacz (np. TL074) i zastosować oddzielne układy wzmacniające :D


    Dlaczego na poczwórnym wzmacniaczu? Czy na pojedynczym TL071 w układzie wzmacniacza sumującego nie można tego zrobić? Czy taki układ nie byłby w porządku?

    Prosty detektor sygnału audio

  • #27 01 Gru 2016 00:28
    mirley
    Poziom 17  

    Podobny.... tak samo jak tysiące innych po wpisaniu w google "Sound detector", "signal detector" itp.

    To poprostu jest wzmacniacz o dużym wzmocnieniu + komparator... ciężko odkryć amerykę..

 Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME