Ich möchte einfach den generischen Schallpegel von einem Elektretmikrofon ablesen. Ich habe eine Reihe von Schaltplänen mit NPN-Transistoren gesehen, die einen invertierten Ausgang liefern (~ 5 V wenn leise, ~ 0 V wenn laut, linearer Betrieb dazwischen).
Hier ist ein Beispiel:
Ich möchte jedoch einen nicht invertierten Ausgang (linearer Betrieb, super leiser Eingang gibt ~ 0 V, super lauter Eingang gibt ~ 5 V). Mir ist klar, dass ich dies in der Software leicht korrigieren könnte, aber es scheint mir in gewisser Weise rückwärtsgewandt zu sein, und ich kann keine Beispiele für einen nicht invertierenden Ausgang mit einem PNP-Transistor finden.
Gibt es einen Grund dafür, dass dies nicht ungewöhnlich ist? Wenn es möglich ist, könnte jemand einen Schaltplan eines Elektretmikrofons und eines PNP-Transistors bereitstellen, die im leisen Zustand ~ 0 V und im lauten Zustand ~ 5 V liefern?
Gibt es außerdem einen Grund, warum dies so ungewöhnlich oder unerwünscht ist? NPNs scheinen viel häufiger verwendet zu werden als PNPs, warum ist das so?
Es scheint, dass ich ziemlich verwirrt war, was ich als Ausgang vom NPN-Vorverstärker erhalten würde, der 0 V für Stille und +/- Vin / 2 wäre. Hier ist, was ich stattdessen will:
0 V im Ruhezustand, ~2,5 V bei mittleren Schallpegeln, ~5 V bei maximalen Schallpegeln. Dies könnte vom ADC ohne großen Aufwand leicht in "Schallpegel" umgelesen werden. Ich kann jedoch keine Spannungen < 0V oder > 5V in den Analogkomparator einspeisen. Es sieht so aus, als würde ich das Obige mit einem Hüllkurvendetektor wollen, aber das würde mich nur von 0 V auf 2,5 V bringen. Wie kann ich es dazu bringen, die vollen 0 V bis 5 V zu variieren, wobei 0 V "leise" und 5 V "laut" sind, wobei alles dazwischen linear ist?
Soweit ich verstanden habe, versuchen Sie, eine Art Schallpegeldetektor zu bauen, mit dem Sie feststellen können, ob ein Ton mit einer bestimmten Lautstärke vorhanden ist oder nicht. Sie können dies mit geringfügigen Änderungen an Ihrem Schaltplan tun. Aber vorher sollten Sie die Schaltung verstehen.
Lassen Sie uns diesen Stromkreis aufschlüsseln. Zuerst der Teil mit dem Mikrofon.
R1 dient zur Stromversorgung, die vom Mikrofon benötigt wird, und dies wird als Vorspannung des Mikrofons bezeichnet. Ein Mikrofon erzeugt eine Wechselspannung, die manchmal negativ und manchmal positiv ist und sich die meiste Zeit ändert. Denken Sie an eine Sinuswelle . Aber denken Sie daran, wir hatten eine gewisse Vorspannung, die eine Gleichspannung ist. Das müssen wir rausnehmen und nur die Wechselspannung an den Verstärker geben. Und dies ist mit einem einfachen Einzelkondensator einfach. Ein Kondensator lässt den Gleichstrom nicht passieren, lässt aber den Wechselstrom leicht passieren. Wir haben den Gleichstromanteil der Spannung am Elektretmikrofon blockiert.
Schauen wir uns nun den Verstärker selbst an. Stellen Sie sich vor, dass es nichts anderes als das folgende Schema gibt:
In dieser Konfiguration ist der Transistor so vorgespannt, dass er im linearen Bereich liegt. Es steht kurz davor, ein- oder ausgeschaltet zu werden, aber es ist keines von beidem. Wenn es vollständig eingeschaltet wäre, wäre es gesättigt. Wenn es vollständig ausgeschaltet wäre, würde es überhaupt nicht leiten. Aber es ist in der Mitte, die als lineare Region bezeichnet wird.
Wenn es so konfiguriert ist und Sie (nicht buchstäblich) die Basis davon berühren und eine kleine Änderung erzeugen, wird sich die Ausgabe stark ändern. Dies ist, was Verstärkung genannt wird. Sie können Google um detailliertere Informationen bitten.
Was wäre, wenn wir die beiden oben genannten Schaltungen kombinieren. Ein vorgespanntes Elektretmikrofon mit einem Kondensator gibt kleine Änderungen in Bezug auf den Ton aus. Der Transistor verstärkt diese kleinen Änderungen, damit sie leicht angezeigt werden können:
Beachten Sie, dass ich C1 auf 1uF geändert habe. Sie können Werte bis zu 100 uF verwenden. Sie werden wahrscheinlich Elektrolytkondensatoren benötigen. Beachten Sie auch, dass es keinen Ausgangskondensator mehr gibt. Das bedeutet, dass Sie je nach Schallpegel eine Ausgangsspannung zwischen 0 und 5 V haben. Wenn Sie ein Oszilloskop haben, sehen Sie sich die Wellenform am Ausgang an. Wenn dies nicht der Fall ist, versuchen Sie, eine LED zum Leuchten zu bringen, wenn der analoge Wert beispielsweise höher als 750 ist. Experimentieren Sie mit anderen Werten als 750 und teilen Sie mir dann die Ergebnisse mit.
Der Common-Emitter-Class-A-Verstärker invertiert immer, selbst wenn Sie einen PNP verwenden, der einzige Unterschied besteht darin, dass Sie die Polarität der Stromversorgung umkehren. Wenn Sie anstelle eines Kondensators einen Audio-Übertrager verwenden, können Sie die Signalphase beliebig ändern. Aber es wird wahrscheinlich mehr kosten als zwei BJT zu verwenden. Um Ihre letzte Frage trotzdem zu lösen, müssen Sie den Ausgang gleichrichten (auch mit einer einzelnen Diode) und das Ergebnis an eine Last anlegen (ein Widerstand wäre in Ordnung) und diese an den Arduino-Analogeingang speisen. Es gibt überhaupt keinen Grund, das Signal zu invertieren.
Dieser Verstärker invertiert das Signal, aber Sie sollten sich nicht um ein Audiosignal kümmern. Was Sie am Ausgang haben, ist Wechselstrom, ein Kondensator blockiert Gleichstrom. Sie können also nicht ~ 0 V für leises Rauschen und ~ 5 V für lautes sagen. Wenn Sie einen Schallpegelsensor wünschen, besteht eine einfache Möglichkeit darin, nach der Ausgangskappe eine Schaltung namens "Demodulator" oder "Peak-Detektor" hinzuzufügen, die einfach um eine Diode und einige passive Komponenten herum implementiert werden kann.
Invertieren Sie den Ausgang einfach ein zweites Mal mit einem 2-Stufen-Verstärker. ( Weitere Informationen zu zweistufiger und nicht invertierender Transistorverstärkung finden Sie auf dieser Seite. Sehr aufschlussreich. )
Widerstände und Kondensatoren mit demselben Wert, derselbe 2n3094-Transistor, der dem Ausgang Ihres vorhandenen Schaltplans hinzugefügt wird, würde eine zweite Inversion liefern.
Aber jemand korrigiert mich, wenn ich falsch liege, aber Ihr Schema zeigt einen einfachen vorgespannten Verstärker, also hätten Sie wirklich 2,5 V als leisen Bereich und die Wellenform wird mit mehr Klang größer? Sie haben eine Spitze-zu-Spitze-Spannung von ±2,5 V. Sie hätten 1v/3v als mittlere Lautstärke.
abdullah kahraman
Ehrik
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Russell McMahon
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Phil Frost
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