In diesem Artikel lernen wir eine Spitzendetektorschaltung, ihr Funktionsprinzip und deren Implementierung in klatschbetriebenen Schaltungen zur Beleuchtung einer LED als Reaktion auf Klatschgeräusche kennen.
Was ist Peak Detector?
Ein Spitzendetektor ist eine Schaltung, die den maximalen Amplitudenwert eines Signals enthält. Wenn sich ein Signal schnell ändert und wir es nicht messen können, entscheiden wir uns für den Spitzendetektor. Diese Schaltung hält den maximalen Amplitudenwert für kurze Zeit, damit wir ihn messen können.
Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu tun, und sie werden häufig in vielen Bereichen der Elektronik eingesetzt, in denen eine schnelle Messung nicht möglich ist.
Zum Beispiel eine Heißluftpistole Thermometer Wenn beispielsweise die Temperatur eines Objekts in bestimmten Situationen schnell variieren kann, werden der Spitzenwert der Temperatur und der aktuelle Wert der Temperatur gleichzeitig angezeigt, damit der Benutzer sich ein Bild über das Objekt machen kann.
Ebenso gibt es in der Elektronik viele Situationen, in denen wir möglicherweise Spitzensignale messen müssen.
Wie es funktioniert?
Hier sehen wir eine einfache Spitzendetektorschaltung, die aus einer Diode, einem Kondensator und einem Widerstand besteht.
Die Diode lässt den Strom in eine Richtung, die den Kondensator aufladen soll.
Wenn der Eingang abfällt, hält der Kondensator den Wert für eine kurze Zeit, was einige Zeit zum Messen der Spitze gibt. Hier kann die kurze Zeitspanne von einigen Millisekunden bis zu einigen Sekunden reichen.
Die Werte müssen von Zeit zu Zeit aktualisiert werden, damit neue Werte gespeichert werden können. Dazu müssen wir den Kondensator entladen. Ein Entlüftungswiderstand ist parallel zum Kondensator geschaltet, der sich entlädt.
Die Kondensatorentladungszeit kann nach folgender Formel berechnet werden:
T = 5 x C x R.
Wobei T die Zeit in Sekunden ist
C ist die Kapazität in Farad
R ist der Widerstand in Ohm
Clap Sensor Schaltung:
Hier implementieren wir den Spitzendetektor in a Klatschsensorkreis . Diese Schaltung reagiert auf laute Tonausbrüche wie Klatschen.
Es gibt drei Stufen in dieser Schaltung, die Mikrofonverstärker , Spitzendetektor und Operationsverstärkerschaltung, die Spitzen erkennt.
Das Ton wird in elektrisches Signal umgewandelt durch das Mikrofon, wird durch Operationsverstärker verstärkt. Das verstärkte Signal tritt in die Spitzendetektorschaltung ein und lädt den Kondensator auf. Der im Kondensator gespeicherte Spitzenwert wird zum Spitzeneingang minus 0,7 V für Siliziumdioden, da an der Diode immer ein Spannungsabfall auftritt.
Der im Kondensator gespeicherte Wert wird von der Operationsverstärker-Komparatorschaltung erkannt.
Sobald der Spitzenwert die Referenzspannung überschreitet, leuchtet die LED auf.
Sobald der Kondensator unter die Referenzspannung entladen ist, erlischt die LED.
Welche Rolle spielte der Spitzendetektor in dieser Schaltung? Nun, es hält das Klatschsignal für einige 100 Millisekunden, was dazu beitrug, dass die LED einige 100 Millisekunden lang beleuchtet blieb. Wenn Sie möchten, dass die LED länger leuchtet, können Sie die Kapazitäts- und Widerstandswerte erhöhen.
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