Ich habe kürzlich eine Schaltung mit einem 2N3904 BJT-Transistor gebaut, in der Hoffnung, dass beim Anschluss an eine Kopfhörerbuchse eine LED aufleuchtet, wenn ein Audiosignal durchgeleitet wird. Ich habe jedoch festgestellt, dass dies nur funktioniert, wenn ich meine Geräte auf volle Lautstärke (oder mindestens > 80%) gestellt habe. Der Versuch mit einem Darlington-Transistor-Setup hat nicht geholfen. Ich brauche diese LED, um sie bei viel geringerer Lautstärke zu aktivieren (dies ist für ein Forschungsprojekt, bei dem ich eine visuelle Anzeige benötige, dass ein Ton abgespielt wird, oft bei 50 % Lautstärke). Mein Lösungsvorschlag:
Fügen Sie der Audioleitung vor der Transistorbasis eine 1,5-V-Batterie und einen Widerstand hinzu, damit die Batterie die Grundspannung so weit verstärkt, dass sie bei niedrigeren Lautstärken ausgelöst wird. Dann könnte ich einfach den entsprechenden Widerstand verwenden, um die Spannungsverstärkung des Signals für verschiedene Sounds einzustellen, die ich verwende.
Bevor ich das versuche, dachte ich, ich poste hier und hole mir ein paar zweite Meinungen. Meine zwei Fragen lauten:
- Wird dies funktionieren, um die Spannung des Audiosignals so zu verstärken, wie ich es beabsichtige?
- Wenn ja, gehe ich dann in Gefahr, die hier angeschlossenen Kopfhörerbuchsen zu beschädigen?
Auf dem Bild sind die Masse und der leere Minuspol der Batterie oben mit der Masse bzw. dem linken Audiokanal des Kopfhörerkabels verbunden. Jeder Rat wird sehr geschätzt!
Dies ähnelt der hier geposteten Frage: Wie kann ich die zum Aktivieren eines Transistors erforderliche Spannung effektiv reduzieren? Aber da ich ein Anfänger bin, suche ich nach einfacheren Möglichkeiten, das Signal zu verstärken. Das „muss einfach funktionieren“, ohne schick zu sein.
Bearbeiten: Eigentlich habe ich herausgefunden, dass die von mir gepostete Antwort bereits in der Frage enthalten ist, die Sie als "zu kompliziert" abgelehnt haben. Ich bitte Sie, dieses Urteil zu überdenken, da alles, was mit Operationsverstärkern zu tun hat (Vorschläge finden sich auch in dieser Frage), noch komplizierter wird.
Während die Kommentatoren Recht haben, dass Ihre Schaltung in der Praxis eine wirklich schlechte Idee ist, sind Ihre Gedanken, die Sie zu dieser Schaltung führen, eigentlich ziemlich gut. Sie bemerken richtig, dass die Spannung, die Sie bei typischen Lautstärken erhalten, zu niedrig ist, um den Transistor einzuschalten (Sie benötigen ungefähr 0,6 V, um einen signifikanten Effekt zu erzielen). Wie Sie erfahren haben, hilft die Verwendung eines Darlington-Transistors nicht, da Sie noch mehr Spannung benötigen, um einen Darlington-Transistor einzuschalten, aber Sie können mit viel geringerem Strom davonkommen. Ihr Problem ist, dass Ihre Spannung zu niedrig ist, nicht, dass Ihre Versorgung nicht genug Strom liefern kann, also vergessen Sie Darlingtons.
Die Erhöhung der "Basisspannung", wie Sie es nennen, ist genau der richtige Weg. Elektroniker nennen diesen Vorgang oft "Anpassen der DC-Vorspannung" eines Transistorverstärkers. Es kann ganz einfach auf Ihrem Stromkreis durchgeführt werden, ohne eine gefährliche Stromquelle mit niedriger Impedanz wie eine Batterie hinzuzufügen. Lassen Sie uns an Ihrer Schaltung arbeiten. Fügen Sie zuerst einen Strombegrenzungswiderstand in die LED-Schaltung ein und setzen Sie die LED auf die andere Seite des Transistors. Es macht keinen Unterschied in Ihrer Schaltung, wie es jetzt ist, aber es wird bald machen:
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Sie können Ihr Problem, wie Sie es richtig erkannt haben, beheben, indem Sie der Transistorbasis eine Gleichstromvorspannung (eine Grundspannung) zuführen. Man sollte aber keine Gleichspannung in die Kopfhörerbuchse zwingen, also braucht man einen Kondensator zur DC-Entkopplung. Dieser Kondensator sollte das AC-Musiksignal durchlassen, aber den DC blockieren, der zum Vorspannen des Transistors erforderlich ist. Mit der gezeichneten Schaltung können Sie die erforderliche DC-Vorspannung (ca. 0,45 V) von der Batterie erhalten, indem Sie einen Spannungsteiler wie diesen verwenden:
Hier ist eine Lösung, die die Eingangsschwellenspannung minimiert, wenn sich die Batteriespannung ändert:
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Passen Sie R2 an, um die Empfindlichkeit gegenüber Signalen mit niedrigem Pegel zu steuern. Passen Sie R5 an, um die Empfindlichkeit gegenüber Signalen mit hohem Pegel zu steuern.
Wenige einfache Optionen. Germanium-Transistoren wären wegen des geringeren VBE-Spannungsabfalls von ~ 0,2 besser als der Abfall von Siliziumtransistoren von ~ 0,6. Widerstandswerte würden variieren, man muss mit ihnen spielen.
Zwei NPN-Transistoren, einer als einfacher Schalter, der andere für die Stromverstärkung. Invertiert, also schaltet sich die LED aus, wenn der Ton lauter wird/der Ton abgespielt wird.
Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan
Nicht invertiert, mit 1 NPN und 1 PNP. Ich bin mir nicht sehr sicher, ob dies genau ist oder nicht (nie sehr gut mit PNP-Logik).
Simulieren Sie diese Schaltung
Einfache Opamp-Schaltung. Suchen Sie nach einem handelsüblichen batteriebetriebenen 3-V-Operationsverstärker. Nichts Besonderes. Es bietet viel Gewinn.
Suchen Sie schließlich nach dedizierten ICs wie dem LM3914/15/16, die LED-Balkendiagramme (VU-Meter) bereitstellen, die im Wesentlichen dafür ausgelegt sind, LEDs zum Klingen zu bringen. (Es ist im Grunde ein Bündel der obigen Opamp-Schaltung parallel).
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