Mondhatjuk a Hangerőmérő mint Equalizer, amely jelen van a zenei rendszer. Amiben láthatjuk a fények (LED-ek) táncolását a zene szerint, ha a zene hangos, az equalizer eléri a csúcsát, és alacsony zene esetén alacsony marad. Azt is építettek egy Hangerőmérő vagy VU meter, segítségével MIC, OP-AMP és LM3914, ami világít a LED-ek, mint egy ereje a hang, ha a hang alacsony, kisebb LED-ek világítanak, és ha a hang magas több A LED-ek világítani fognak, a végén ellenőrizze a Videót. A járműegység térfogatmérő eszközként is szolgál .
A Condenser MIC vagy a mikrofon egy hangérzékelő átalakító, amely alapvetően elektromos energiává alakítja a hangenergiát, így ezzel az érzékelővel a hang változó feszültségként működik. A hangot általában ezen az eszközön keresztül rögzítjük vagy érzékeljük. Ezt az átalakítót minden mobiltelefonban és laptopban használják. Egy tipikus MIC úgy néz ki,
A kondenzátor mikrofon polaritásának meghatározása:
A MIC-nek két terminálja van, az egyik pozitív, a másik pedig negatív. A mikrofon polaritása megtalálható egy multi-Meter segítségével. Vegyük a Multi-Meter pozitív szondáját (állítsuk a mérőt DIODE TESTING üzemmódba), és csatlakoztassuk a MIC egyik, a negatív szondát pedig a MIC másik termináljához. Ha a képernyőn megjelenik az olvasmány, akkor a pozitív (MIC) kapcsa a Multi-Meter negatív terminálján található. Vagy egyszerűen megnézheti a sorkapcsokat, ha megnézi, a negatív sorkapocs két vagy három forrasztóvezetékkel rendelkezik, amelyek a mikrofon fém házához vannak csatlakoztatva. Ez a kapcsolat a negatív termináltól a fémházig a folytonossági teszterrel is tesztelhető, hogy kiderüljön a negatív terminál.
Szükséges alkatrészek:
Op-amp LM358 and, LM3914 (10 bites összehasonlító) és egy MIC (lásd fent)
100KΩ ellenállás (2 db), 1K Ω ellenállás (3 db), 10KΩ ellenállás, 47KΩ edény,
100nF kondenzátor (2 db), 1000µF kondenzátor, 10 LED,
Kenyérlemez és néhány csatlakozó vezeték.
Áramkör és működési magyarázat:
A JE mérő áramköri ábrája az alábbi ábrán látható,
A JE mérő áramkörének működése egyszerű; először a MIC veszi fel a hangot és alakítja a hang intenzitására lineáris feszültségszintekké. Tehát egy magasabb hangzáshoz magasabb értéket és alacsonyabb hangot kapunk. Ezután ezeket a feszültségjeleket a High Pass szűrőbe táplálják, hogy kiszűrjék a zajt, majd a szűrés után a jeleket az Op-amp LM358 erősíti, végül ezeket a szűrt és erősített jeleket az LM3914-be táplálják, amely voltmérőként működik, és a LED-ek szerint világít a hang intenzitása. Most minden lépést egyesével elmagyarázunk:
1. A zaj eltávolítása felüláteresztő szűrővel:
A MIC nagyon érzékeny a hangra és a környezeti zajokra is. Ha nem tesznek meg bizonyos intézkedéseket, az erősítő a zene mellett felerősíti a zajt, ez nem kívánatos. Tehát, mielőtt az erősítőhöz megyünk, kiszűrjük a zajokat a High Pass Filter segítségével. Ez a szűrő itt egy passzív RC szűrő (ellenállás-kondenzátor). Könnyen megtervezhető, egyetlen ellenállásból és egyetlen kondenzátorból áll.
Mivel mérjük a hangtartományt, a szűrőt pontosan meg kell tervezni. Az áramkör kialakításakor szem előtt kell tartani a felüláteresztő szűrő kikapcsolási frekvenciáját. A felüláteresztő szűrő nagy frekvenciájú jeleket tesz lehetővé bemenetről kimenetre továbbítva, más szóval csak olyan jelek továbbítását teszi lehetővé, amelyek magasabb frekvenciával rendelkeznek, mint a szűrő előírt frekvenciája (kikapcsolási frekvencia). Az áramkörben egy felüláteresztő szűrő látható.
Az emberi fül 2-2Khz közötti frekvenciákat választhat. Tehát megtervezünk egy High Pass szűrőt, amelynek a frekvenciája a 10-20Hz tartományba esik.
A felüláteresztő szűrő kikapcsolási frekvenciája képlet alapján található meg, F = 1 / (2πRC)
Ezzel a képlettel megtalálhatjuk az R és C értéket egy kiválasztott cut-off frekvenciára. Itt 10-20 Hz közötti frekvenciára van szükségünk.
Most az R = 100KΩ, C = 100nF értékek esetén a kikapcsolt frekvencia 16Hz körül lesz , ami csak a 16Hz-nél magasabb frekvenciájú jel megjelenését teszi lehetővé a kimeneten. Ezek az ellenállás és kondenzátor értékek nem kötelezőek, a pontosság vagy a könnyű kiválasztás érdekében játszhatunk az egyenlettel.
2. A hangjelek erősítése:
A zajelem eltávolítása után a jeleket az Op-amp LM358-hoz továbbítják erősítés céljából. Az OP_AMP jelentése „Műveleti erősítő”. Ezt a három IO (Input Output) csapokkal ellátott háromszög szimbóluma jelöli. Itt nem fogunk erről részletesen tárgyalni. További részletekért átnézheti az LM358 áramköröket. Itt az op-amp-ot negatív visszacsatolásos erősítőként fogjuk használni, hogy felerősítsük a MIC alacsony hangerejű jelét, és olyan szintre hozzuk őket, hogy az LM3914 felvehesse őket.
Egy tipikus negatív visszacsatolású op-amp az alábbi ábrán látható.
A kimeneti feszültség képlete:
Vout = Vin ((R1 + R2) / R2). Ezzel a képlettel kiválaszthatjuk az erősítő erősítését.
A µVoltos MIC jelekkel nem tudjuk közvetlenül betáplálni a voltmérőbe olvasás céljából, mivel a voltmérőnek gyakorlatilag nem lesz lehetősége kiválasztani ezeket az alacsony feszültségeket. A 100 erősítésű op-erősítővel felerősíthetjük a MIC-től érkező jeleket, és tovább táplálhatjuk a Voltmérőhöz.
3. A zajszint vizuális ábrázolása LED-ek segítségével:
Tehát most megvan a szűrt és erősített hangjel. Ezt az op-amp-ból származó szűrt erősített hangjelet az LM3914 chipes LED voltmérő kapja az audio jel erősségének mérésére. Az LM3914 egy chip, amely 10 LED-et működtet a hang / feszültség intenzitása alapján. Az IC decimális kimenetet biztosít LED világítás formájában a bemeneti feszültség értéke alapján. A maximális bemenő bemeneti feszültség a referenciafeszültségtől és a tápfeszültségtől függően változik. Ez az egy chipes eszköz olyan módon állítható be, amelyből vizuális ábrázolást biztosíthatunk az op-amp analóg értékéhez.
Az LM3914 chip számos funkcióval rendelkezik, és módosítható akkumulátor-védelmi áramkörre és Ammeter áramkörre. De itt csak azokat a funkciókat tárgyaljuk, amelyek segítenek bennünket a VOLTMETER felépítésében.
Az LM3914 egy tízfokozatú voltmérő, ami azt jelenti, hogy 10 bites üzemmódban mutatja a variációkat. A chip paraméterként érzékeli a bemenő bemenő feszültséget, és összehasonlítja azt referenciával. Tegyük fel, hogy a „V” referenciát választjuk, most, amikor a bemenő feszültség „V / 10” -el növekszik, akkor egy nagyobb értékű LED világít. Mint ha a „V / 10” értéket adtuk, a LED1 világítani fog, ha a „2V / 10” értéket adta, a LED2 világítani fog, ha a „8V / 10” értéket, akkor a LED8 világítani fog. Tehát nagyobb a zene hangereje, nagyobb a vizuális LED-es ábrázolása (több LED világít).
LM3914 IC az áramkörben:
Az LM3914 belső áramköre az alábbiakban látható. Az LM3914 alapvetően 10 komparátor kombinációja. Minden komparátor op-amp, negatív terminálján referenciafeszültséget nyer.
A tárgyalt referenciaértéket a maximális mérési érték alapján kell megválasztani. Az OP_AMP kimenete 0-4V lesz, max. Tehát az LM3914 referenciafeszültségét 4V-nak kell választanunk.
A referenciafeszültséget két ellenállás választja ki, amelyek az LM3914 RefADJ csapjára vannak csatlakoztatva, az alábbi ábra szerint. A referenciafeszültségre vonatkozó képletet az alábbi ábra is megadja (az adatlapjából),
Most az ellenállásfelosztáson alapuló feszültségreferenciával van probléma, hogy ez némileg függ a tápfeszültségtől. Tehát az R2 állandó ellenállást 47KΩ potra cseréltük, ahogy azt a kapcsolási rajz mutatja. Ha a fazék a helyén van, a kényelem függvényében beállíthatjuk a referenciát.
4V referenciaérték mellett minden alkalommal, amikor a hangintenzitásnak megfelelően növekszik a 0,4V, a nagy jelentőségű LED világít. A LED mérési szintje:
+ 0,4 V, + 0,8 V, + 1,2 V, + 1,6 V, + 2,0 V, + 2,4 V, + 2,8 V, + 3,2 V, + 3,6 V, + 4,0 V.
Tehát dióhéjban, ha hang van, a MIC e hanghullámok nagyságát képviselő feszültségeket generál, ezeket a MIC-ből származó jeleket RC-szűrő szűri. A leszűrt jeleket az op-amp LM358-ba tápláljuk amplifikáció céljából. Ezeket a szűrt és felerősített MIC jeleket az LM3914 voltmérő kapja. Az LM3914 komparátor voltmérője a LED-eket az adott jel erősségének megfelelően világítja meg. Ezért van hangmérő készülékünk, így VOLUME METER.