Как я могу эффективно уменьшить напряжение, необходимое для активации транзистора?

Я построил схему, которая в основном соединяет линейный выход (аудиовыход) музыкального воспроизводящего устройства с набором светодиодов (на самом деле это огромная полоса из примерно 200 светодиодов), поэтому они мигают в такт музыке (из интернет-учебников - я немного начинающий).

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Моя схема работает очень хорошо, используя мой ноутбук в качестве аудиоустройства (подключив мою схему к разъему для наушников на нем). Но когда я использую что-то меньшее, например, iPod, индикаторы почти не включаются.

Я пытался использовать пару Дарлингтона (ниже), но это усугубляет проблему. Вот почему я думаю, что проблема в том, что линейный аудиовыход не достигает 0,7 вольт на базе и эмиттере, которые необходимы для активации транзистора TIP31C (пара Дарлингтона означает, что теперь для активации требуется 1,4 вольта).

схематический

смоделируйте эту схему

Судя по моим исследованиям, использование операционного усилителя может быть выходом вперед для усиления сигнала линейного аудиовыхода перед транзистором TIP31C. Может ли кто-нибудь предложить один и к каким входам я должен подключиться?

Я также читал, что для активации германиевых транзисторов требуется всего 0,3 В на базе и эмиттере, будет ли это полезно?

Я удалил явное "спасибо" из вашего поста. Вы можете выразить свою благодарность, проголосовав за любые хорошие ответы, которые приходят, и через комментарии к этим ответам. (Ответы являются предпочтительным каналом.)

Ответы (3)

Короче: нельзя. Порог 0,6 В для BJT является следствием физики кремниевых PN-переходов.

Подойдет германиевый транзистор, но его придется заказывать по почте, и это будет дорого.

Операционный усилитель rail-to-rail действительно может быть вариантом.

Однако другое решение состоит в том, чтобы повысить напряжение вашего аудиосигнала, а не снижать порог транзистора. Вы можете сделать это двумя способами:

Уменьшите напряжение эмиттера

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Теперь звуковой сигнал на 0,6 В выше, чем у излучателя. Конечно, вам придется придумать способ получить источник питания 0,6 В и, возможно, отрегулировать его, чтобы получить именно то действие, которое вы хотите. Есть другой способ...

Добавьте смещение постоянного тока к сигналу

схематический

смоделируйте эту схему

Здесь вы можете отрегулировать потенциометр, чтобы добавить некоторое смещение постоянного тока к сигналу, чтобы получить желаемую чувствительность. Конденсатор служит для изоляции этого постоянного тока от источника звука, позволяя пропускать сигнал переменного тока. Это называется емкостной связью .

R4 существует для ограничения тока базы в случае, если R1 настроен слишком далеко. Нет смысла смещать сигнал выше 0,7 В, поскольку это означало бы, что транзистор всегда включен, поэтому R4 также расширяет полезный диапазон регулировки R1.

Кроме того, обратите внимание, что в обоих случаях я добавил резистор к базе транзистора. Вы не хотите совершить эту ошибку .

Я попытался добавить смещение постоянного тока к сигналу, но возникла одна проблема! Моя схема 12В, 4А (она идет от трансформатора, который нужен для питания 300 светодиодов). Поэтому, когда транзистор TIP31C не включен (поэтому через светодиодную ленту не протекает ток), потенциометр должен был потреблять 48 Вт, что привело к его перегоранию. Я не могу найти кастрюли с такой мощностью. Какие-либо предложения?
@CraigWalton 48 ватт? Как вы понимаете? 12В на 1 к Ом горшок ( 12 В ) 2 / 1000 Ом знак равно 0,144 Вт . Это может быть слишком много для крошечного триммера, но любой горшок для панельного монтажа справится с этим. Вы также можете использовать фиксированные резисторы вместо горшка.
@CraigWalton также, я случайно нашел этот ответ о емкостной связи и смещении постоянного тока: electronics.stackexchange.com/questions/60694/…
Я неправильно понял мощность, я думал, что это будет 12 В * 4 А = 48 Вт. Я прочитал этот вопрос и ответ «Емкостная связь / смещение постоянного тока», теперь это имеет гораздо больше смысла. Я изо всех сил пытаюсь понять, какое значение емкости использовать. Я знаю, что мне нужно использовать F = 1 / (2 π RC), где F — самая низкая частота (20 Гц), R — импеданс, который он будет возбуждать в Ом, C — емкость. Будет ли импеданс в вашей цепи смещения постоянного тока, приведенной выше, таким же, как и «нижняя половина» сопротивления горшка, то есть, как если бы было 2 фиксированных резистора, это будет просто нижний резистор?
@CraigWalton нет, это будет какая-то их комбинация. Если вы прочитаете ответ Олина, на который я ссылался выше, он подробно рассчитает импеданс. Горшок эквивалентен R3 и R4 в его схеме, хотя они подключены немного по-другому. Вы можете подключить горшок аналогично. Или используйте 1 мю Ф и, вероятно, это будет хорошо. Если вы обнаружите, что он недостаточно хорошо реагирует на басы, увеличьте его. Если вы просто мигаете светодиодом, вам не нужна сверхвысокая точность. Если вы хотите узнать больше, погуглите «входное сопротивление общего эмиттера» или задайте новый вопрос.
@CraigWalton также не бойтесь использовать горшок с более высоким сопротивлением для R1. Он говорит 1k в основном потому, что это значение по умолчанию в Circuitlab. Если вы сделаете его слишком большим, схема больше не будет работать, но ничего не пострадает. Деталей почему достаточно для нового вопроса, но немного поэкспериментировать не помешает.
В итоге я использовал 2 резистора вместо горшка (если я не ошибаюсь, это действительно та же самая концепция «делителя напряжения», что и у горшка, но только не переменная, если вы не меняете резисторы). Экспериментально я обнаружил, что 102 кОм сверху и 13 кОм снизу лучше всего подходят для моих целей. Более низкие сопротивления (примерно ниже 1k) начали перегреваться. Спасибо за вашу помощь!
Я знаю, что ваше сообщение устарело, но я бы предложил добавить отказ от ответственности, что установка потенциометра на высокий уровень в примере «Добавить смещение постоянного тока к сигналу» может привести к внезапному выпуску волшебного синего дыма.
@Ferrybig Хороший вопрос. Я просто исправил схему, так что этого не может произойти.

Вы можете использовать операционный усилитель, который принимает вход на отрицательную шину, например LM158 , для управления основным переключающим транзистором (BJT или MOSFET), таким образом:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Вышеупомянутая схема заставит светодиоды загораться при размахе входного сигнала менее 150 мВ.

  • Для большего усиления уменьшите R2.
  • Если светодиоды горят все время, уменьшите коэффициент усиления, увеличив сопротивление R2.
  • Чтобы увеличить максимальный ток через светодиоды, уменьшите номинал R4 (и наоборот)

Диод Шоттки BAR28 добавлен для шунтирования отрицательной части входного сигнала на землю, чтобы предотвратить воздействие на вход операционного усилителя слишком низкого напряжения ниже шины заземления.

Я бы тоже порекомендовал схему на операционном усилителе, как уже предложенный LM158. Это хороший способ гарантировать, что схема может быть легко изменена для работы с несколькими различными источниками звука. Мое единственное предостережение заключается в том, что если вы используете диод для блокировки отрицательного сигнала, как показано, обязательно добавьте резистор на вход, иначе вы рискуете обрезать звук и вызвать слышимые искажения. Я обнаружил, что типичное сопротивление наушников составляет около 32 Ом, поэтому резистор около 1 кОм или выше должен предотвратить эту проблему. (Извините - я бы добавил это предложение в качестве комментария, но у меня пока недостаточно "репутации")

Как я могу эффективно уменьшить напряжение, необходимое для активации транзистора?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v