क्या मैं अपने Arduino के लिए नॉन-इनवर्टिंग आउटपुट प्राप्त करने के लिए एक Electret माइक्रोफोन के साथ PNP ट्रांजिस्टर का उपयोग कर सकता हूं?

Question

मैं बस एक Electret माइक्रोफोन से सामान्य ध्वनि स्तर को पढ़ने के लिए देख रहा हूँ। मैंने NPN ट्रांजिस्टर के साथ कई योजनाएं देखी हैं, जो एक उलटा आउटपुट प्रदान करेगा (~ 5V जब शांत, ~ 0V जब जोर से, बीच में रैखिक संचालन)।

यहाँ एक उदाहरण है:

हालाँकि, मैं नॉन-इनवर्टेड आउटपुट (लीनियर ऑपरेशन, सुपर शांत इनपुट ~ 0V, सुपर लाउड इनपुट देता है ~ 5V) चाहूँगा। मुझे लगता है कि मैं सॉफ्टवेयर में इसके लिए आसानी से सही हो सकता हूं, लेकिन यह मुझे एक तरह से पिछड़ा हुआ लगता है और मुझे पीएनपी ट्रांजिस्टर के साथ गैर-इनवर्टिंग आउटपुट का कोई उदाहरण नहीं मिल सकता है।

क्या इसका कोई कारण असामान्य होने से परे है? यदि यह संभव है, तो क्या कोई इलेक्ट्रेट माइक्रोफोन और पीएनपी ट्रांजिस्टर का एक योजनाबद्ध रूप प्रदान कर सकता है जो शांत होने पर ~ 0V देगा और जोर से ~ 5V?

इसके अलावा, क्या कोई कारण है कि यह इतना असामान्य, या अवांछनीय है? लगता है कि एनपीएन का इस्तेमाल पीएनपी की तुलना में बहुत अधिक किया जाता है, ऐसा क्यों है?

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ऐसा लगता है कि मैं NPN preamp से आउटपुट के रूप में जो कुछ भी मिल रहा था, उसमें मैं उलझन में था, जो कि मौन के लिए 0V होगा, और +/- विन / 2. यहाँ मैं इसके बजाय क्या चाहता हूँ:

0V मौन होने पर, मध्यम ध्वनि स्तरों में ~ 2.5V, अधिकतम ध्वनि स्तरों में ~ 5V। यह एडीसी द्वारा आसानी से 'ध्वनि स्तर' में आसानी से पढ़ा जा सकता है, बिना ज्यादा काम किए। हालांकि, मैं एनालॉग तुलनित्र के लिए वोल्टेज <0V या> 5V फ़ीड नहीं कर सकता। ऐसा लगता है कि मैं एक लिफाफा डिटेक्टर के साथ ऊपर चाहता हूं, हालांकि यह मुझे 0V से 2.5V तक ही मिलेगा। मैं इसे पूर्ण 0V से 5V, 0V के 'शांत' होने और 5V के 'लाउड' होने के बीच, रैखिक के बीच सब कुछ के साथ कैसे भिन्न कर सकता हूं?

Comments

दुर्भाग्य से, यह सर्किट डीसी वोल्टेज उत्पन्न नहीं करेगा, अगर आउटपुट सी 2 के दाईं ओर लिया जाता है। यह एक एसी वोल्टेज उत्पन्न करेगा। यह कैपेसिटर की वजह से है। कैपेसिटर डीसी वोल्टेज को उनके माध्यम से पारित करने की अनुमति नहीं देते हैं।

— अब्दुल्लाह कहरामन

Arduino में 6 एनालॉग इनपुट हैं, जो 0V-5V के लिए 0-1023 पढ़ता है। एसी वह है जो मैं वहाँ खोज रहा हूँ, है ना? शायद मुझे एनालॉग तुलनित्र को नकारात्मक वोल्टेज पास नहीं करने के लिए डायोड की आवश्यकता होगी?

— एहिर्क

हां, लेकिन एक डायोड अपने आप में 0.6V छोड़ देगा। शायद आपको आपूर्ति वोल्टेज 5 वी बनाने की कोशिश करनी चाहिए। आपूर्ति वोल्टेज "+3 से 9 वोल्ट" लेबल वाला है। फिर C2 निकालें। फिर, Q1 के कलेक्टर पर एनालॉग मूल्य पढ़ें। अलग-अलग ध्वनि स्तरों के साथ प्रयोग करें, उदाहरण के लिए, ताली, बात, चिल्लाना, शांत रहना, कानाफूसी करना और एनालॉग रीडिंग बदलते देखना। हालांकि, यह एक डीसी मूल्य के साथ जोड़ा गया एक साइन लहर होगा।

— अब्दुल्लाह कहरामन

आपके प्रश्न और टिप्पणियों को पढ़कर ऐसा प्रतीत होता है कि आपका खोज-पत्र स्पष्ट रूप से यह नहीं बता रहा है कि आप क्या चाहते हैं। ऐसा लगता है कि आप एक एसी स्तर चाहते हैं जो इनपुट वोल्टेज बढ़ने पर परिमाण में कम हो जाता है। यदि यह मामला है तो आपको इसे स्पष्ट रूप से बताने की आवश्यकता है। यदि यह मामला नहीं है, तो क्या आप कृपया समझा सकते हैं "मैं एक तर्क 0-1 की तलाश नहीं कर रहा हूं, अरुडिनो के एनालॉग इनपुट में 10-बिट एडीसी है जो 0V-5V के लिए क्रमशः 0-1023 देता है" इस संदर्भ में। || ...

— रसेल मैकमोहन

... यदि आप डीसी स्तर के बारे में बात कर रहे हैं तो सवाल अभी भी स्पष्ट नहीं है। एक एसी सिग्नल डीसी पूर्वाग्रह बिंदु पर केंद्रित होगा। यह सिग्नल की शक्ति के साथ अपेक्षाकृत तय है। क्या आप बहुत स्पष्ट रूप से और सरल शब्दों में समझा सकते हैं कि आप क्या चाहते हैं कि आउटपुट क्या करना चाहिए क्योंकि इनपुट सिग्नल 0VAC से मैक्स एसी तक जाता है।

— रसेल मैकमोहन

Answer 1

जहां तक ​​मुझे समझ में आया है, आप किसी तरह का साउंड लेवल डिटेक्टर बनाने की कोशिश कर रहे हैं, जो आपको यह पता लगाने देगा कि एक निश्चित वॉल्यूम के साथ कोई साउंड है या नहीं। आप इसे अपने द्वारा किए गए योजनाबद्ध बदलाव के साथ कर सकते हैं। लेकिन इससे पहले, आपको सर्किट को समझना चाहिए।

चलिए उस सर्किट को तोड़ते हैं। सबसे पहले माइक्रोफोन के साथ सभी भाग।

R1 बिजली की आपूर्ति के लिए है जो माइक्रोफोन द्वारा आवश्यक है और इसे माइक्रोफोन को बायसिंग कहा जाता है। एक माइक्रोफोन एक एसी वोल्टेज उत्पन्न करता है, जो कभी-कभी ऋणात्मक और कभी-कभी सकारात्मक होता है और यह अधिकांश समय बदलता रहता है। एक साइन लहर के बारे में सोचो । लेकिन याद रखें, हमारे पास इसके लिए कुछ पूर्वाग्रह थे जो एक डीसी वोल्टेज है। हमें इसे बाहर निकालना होगा और एम्पलीफायर को केवल एसी वोल्टेज देना होगा। और ऐसा करना एक सरल, एकल संधारित्र के साथ आसान है। एक संधारित्र डीसी को पारित करने की अनुमति नहीं देता है, लेकिन एसी को आसानी से पास होने देता है। हमने इलेक्ट्रेट माइक्रोफोन पर वोल्टेज के डीसी भाग को अवरुद्ध कर दिया है।

अब, एम्पलीफायर को ही देखें। कल्पना करें कि योजनाबद्ध नीचे और कुछ नहीं है:

इस विन्यास में, ट्रांजिस्टर रैखिक क्षेत्र में होने का पक्षपाती है। यह चालू या बंद होने के किनारे में है, लेकिन यह न तो है। यदि यह पूरी तरह से चालू था, तो इसे संतृप्त किया जाएगा। यदि यह पूरी तरह से बंद था, तो यह आचरण नहीं होगा। लेकिन यह मध्य में है, जिसे रैखिक क्षेत्र कहा जाता है।

जब इसे इस तरह कॉन्फ़िगर किया जाता है, अगर आप इसके आधार पर (वस्तुतः नहीं) स्पर्श करते हैं, तो एक छोटा सा परिवर्तन करते हुए, आउटपुट बड़े पैमाने पर बदल जाएगा। इसी को प्रवर्धन कहते हैं। आप अधिक विस्तृत जानकारी के लिए Google से भीख मांग सकते हैं।

क्या होगा अगर हम ऊपर वर्णित दो सर्किटों को जोड़ते हैं। एक संधारित्र के साथ एक पक्षपाती इलेक्ट्रेट माइक्रोफोन ध्वनि के संबंध में छोटे परिवर्तनों का उत्पादन करेगा। ट्रांजिस्टर इन छोटे परिवर्तनों को बढ़ाएगा ताकि उन्हें आसानी से देखा जा सके:

ध्यान दें कि मैंने C1 को 1uF में बदल दिया है। आप 100uF तक के मूल्यों का उपयोग कर सकते हैं। आपको शायद इलेक्ट्रोलाइटिक कैपेसिटर की आवश्यकता होगी। इसके अलावा, ध्यान दें कि आउटपुट कैपेसिटर अधिक नहीं है। इसका मतलब है कि आपके पास ध्वनि स्तर के आधार पर, 0 और 5 V के बीच कहीं एक आउटपुट वोल्टेज होगा। यदि आपके पास एक आस्टसीलस्कप है, तो आउटपुट पर तरंग देखें। यदि आप नहीं करते हैं, तो एलईडी को प्रकाश में लाने की कोशिश करें यदि एनालॉग रीड, उदाहरण के लिए, 750 से अधिक है। 750 से अधिक विभिन्न मानों के साथ प्रयोग करें, फिर मुझे परिणामों की रिपोर्ट करें।

Comments

मैं उस सबसे को समझता हूं, धन्यवाद। अब क्योंकि यह एक एनपीएन ट्रांजिस्टर का उपयोग कर रहा है, इसलिए आउटपुट ~ 5V के बारे में होगा जब शांत / इनपुट आयाम कम होता है, और ~ 0V जब जोर / इनपुट आयाम उच्च होता है। यह पिछड़ा हुआ लगता है। क्या इसे संशोधित करने का कोई तरीका है ताकि यह ऊपर के रूप में, रैखिक क्षेत्र में, ~ 0V का अर्थ 'शांत' और ~ 5V का अर्थ 'ज़ोर' से हो?

— एह्रीक

@ ईह्रीक नोप, आउटपुट 0 और 5 वी के बीच कहीं होगा। यदि आप एक कार सायरन लेते हैं और इसे इलेक्ट्रेट माइक्रोफ़ोन के पास रखते हैं, तो यह एक साइन लहर होगी, जिसमें लगभग 300Hz की आवृत्ति के साथ 5Vpp के शिखर से शिखर तक शिखर होगा। 5Vpp का अर्थ है कि यह 5V तक जाएगा और एक sinusoidal आकार के साथ 0V पर वापस आएगा। इस पर एक नजर । जब एक कानाफूसी होती है, तो भाषण के कारण बदलती हुई आवृत्ति के साथ शिखर से शिखर आयाम लगभग 1Vpp होगा। इसका मतलब है कि यह 1V पर जाएगा और 0V पर वापस आएगा।

— अब्दुल्लाह कहरामन

हालाँकि, ऊपर की मेरी टिप्पणी डीसी ऑफसेट की उपेक्षा करती है।

— अब्दुल्ला कहारामन

वहाँ एक रास्ता है मैं इसे ~ 0V के लिए शांत, ~ 5V जोर से कर सकते हैं? क्या संधारित्र ऐसा नहीं करेगा, अगर मैंने तब किसी तरह लहर के नकारात्मक हिस्से को उलट दिया और फिर इसे कुछ हद तक सुचारू किया? शायद एक पुल सुधारक / डायोड पुल के साथ? ( en.wikipedia.org/wiki/Diode_bridge )

— एह्रीक

@ हाँ, आप आउटपुट कैपेसिटर और एक लिफाफा डिटेक्टर जोड़ सकते हैं। सही घटक मूल्यों के साथ, आप ध्वनि आयाम के आधार पर एक एनालॉग वोल्टेज स्तर रख पाएंगे। हालांकि, मुझे इस पर यकीन नहीं है। आपको प्रयोग करना चाहिए। परिणाम प्राप्त करने के बाद, एडीसी मूल्य जो आप पढ़ते हैं, उसके आधार पर सॉफ़्टवेयर में एक और-इतर स्थिति बनाएं।

— अब्दुल्ला कहरमन

Answer 2

सामान्य एमिटर वर्ग ए एम्पलीफायर हमेशा पीएनपी का उपयोग करने पर भी अयोग्य होता है, केवल अंतर यह है कि आप पावर पोलरिटी को उल्टा करते हैं। यदि आप संधारित्र के बजाय एक ऑडियो ट्रांसफार्मर का उपयोग करते हैं तो आप सिग्नल चरण को बदल सकते हैं जैसे आप कृपया। लेकिन यह संभवतः दो BJT के उपयोग से अधिक खर्च होगा। वैसे भी अपने अंतिम प्रश्न को हल करने के लिए, आपको आउटपुट (यहां तक ​​कि एक एकल डायोड के साथ) को सुधारना होगा और परिणाम को एक लोड (एक अवरोधक ठीक होगा) पर लागू करना होगा और इसे arduino अनुरूप इनपुट को खिलाना होगा। सिग्नल को पलटने का कोई कारण नहीं है।

Comments

फिर सबसे सरल गैर-आईसी गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायर (कक्षा या सामान्य-एमिटर के बावजूद) क्या है?

— एहिर्क

आम कलेक्टर, लेकिन मुझे लगता है कि इस मामले में उपयोग करना सही नहीं है, क्योंकि आपको वोल्टेज हासिल करने की आवश्यकता है

— फेलिस पोलानो

सामान्य आधार, यदि आपको वोल्टेज लाभ की आवश्यकता है (लेकिन इसका वर्तमान लाभ = 1)। ध्यान दें कि आप R1 और माइक्रोफ़ोन को इंटरचेंज करके इस उदाहरण में दूसरा उलटा जोड़ सकते हैं। कोई PNP आवश्यक नहीं है। हालांकि inverting या नहीं बताई गई समस्या का समाधान नहीं होगा - जोर के आधार पर तर्क 1 या 0 पैदा करना।

— ब्रायन ड्रमंड बाद

मैं एक तर्क 0-1 की तलाश में नहीं हूं, Arduino के एनालॉग इनपुट में 10-बिट एडीसी है जो क्रमशः 0V-5V के लिए 0-1023 देता है। क्या आप इसके लिए सर्किट आरेख दे सकते हैं?

— एहिर्क

Answer 3

यह एम्पलीफायर सिग्नल को निष्क्रिय कर देता है, लेकिन आपको ऑडियो सिग्नल की परवाह नहीं करनी चाहिए। आपके पास आउटपुट पर एसी, एक संधारित्र ब्लॉक डीसी है। तो, आप शांत शोर के लिए ~ 0V और ज़ोर से ~ 5V नहीं कह सकते। यदि आप चाहते हैं कि एक ध्वनि स्तर सेंसर है, तो एक आसान तरीका यह है कि आउटपुट कैप के बाद "डेमोडुलेटर" या "पीक डिटेक्टर" नामक सर्किट के बाद, आसानी से एक डायोड और कुछ निष्क्रिय घटकों के आसपास लागू किया जाता है।

Comments

क्या आप इसका एक आरेख जोड़ सकते हैं? इसके अलावा, क्या पीक डिटेक्टर -2.5 वी और 2.5 वी के बीच भिन्न नहीं होगा? मैं चाहता हूं कि ~ 0 वी शांत हो, और ~ 5 वी सबसे जोर से हो, यह कैसे पूरा होगा?

— एह्रीक

Answer 4

2 सेकंड के एम्पलीफायर का उपयोग करके, दूसरी बार आउटपुट को उल्टा करें। ( दो पृष्ठ पर अधिक जानकारी के लिए इस पृष्ठ को देखें, और गैर-इनवर्टिंग ट्रांजिस्टर प्रवर्धन। बहुत ही व्यावहारिक )

वही मूल्य प्रतिरोधक और कैपेसिटर, वही 2n3094 ट्रांजिस्टर, जो आपके मौजूदा योजनाबद्ध के आउटपुट में जोड़ा जाता है, दूसरा उलटा प्रदान करेगा।

_{लेकिन किसी ने मुझे सही किया अगर मैं गलत हूं, लेकिन आपका योजनाबद्ध एक सरल पक्षपाती एम्पलीफायर दिखाता है, तो आपको वास्तव में शांत रेंज के रूप में 2.5v होगा, और तरंग अधिक ध्वनि के साथ बड़ा हो जाता है? आपके पास एक have 2.5 वी शिखर से शिखर तक होगा। आपके पास मध्य स्वर के रूप में 1v / 3v होगा।}