Светодиодный детектор слабого сигнала: 3 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

В этом руководстве показано, как сделать детектор слабого сигнала из старых переработанных компонентов.

Сигнал от датчика обычно усиливается перед подачей на аналогово-цифровые входы микропроцессора или микроконтроллера. Альтернативой является схема, показанная в этой инструкции, светодиодный детектор без обработки. Однако в эту схему не входит усилитель. Только детектор. Когда сигнал не поступает, светодиод гаснет. Когда применяется синусоидальная волна небольшой амплитуды, светодиод включается.

Запасы

части: светодиод - 2, транзисторы NPN общего назначения - максимум 2, провода, матричная плата, биполярный конденсатор 470 или 100 мкФ, резистор 5,6 кОм, резистор 100 Ом или два резистора 220 Ом, подключенные параллельно, резистор 100 кОм.

дополнительные детали: припой, металлический провод (1 мм), конденсатор 10 мкФ.

инструменты: плоскогубцы, инструмент для зачистки проводов

дополнительные инструменты: паяльник, мультиметр

Шаг 1. Дизайн и моделирование

Я выбрал биполярный конденсатор Cin, 470 мкФ, потому что входной сигнал может быть очень низкой частоты. Однако я реализовал схему с биполярным конденсатором всего 100 мкФ. Вы можете заменить Cin на короткое замыкание, чтобы увеличить коэффициент усиления схемы, если минимальный сигнал упадет ниже 0,7 В.

Я использовал старую программу PSpice, чтобы сократить время рисования. Светодиод моделируется тремя диодами общего назначения.

Rled = (Vs - Vled) / IledMax = (3 В - 2 В) / 10 мА = 100 Ом

Rin очень важен для того, чтобы убедиться, что транзистор выключен при отсутствии сигнала. Однако усилители с низким выходным сопротивлением исключают необходимость в Rin.

Моделирование показывает ток 8 мА на светодиодном индикаторе.

Шаг 2: Постройте схему

Синий и оранжевый провода - это входы. Синий провод используется для сигналов ниже 0,7 В. Таким образом устраняется необходимость во входном конденсаторе Cin.

Я подключил к блоку питания конденсатор емкостью 100 мкФ. Возможно, вы захотите использовать конденсатор 10 мкФ, потому что длительное время зарядки, вызванное высоким значением Фарада, фильтрующие конденсаторы источника питания могут потреблять большой ток от аккумуляторов, и они могут нагреваться.

Мне пришлось использовать два транзистора, потому что это старые советские транзисторы (которые я получил по почте) и не могут обрабатывать сигналы большой мощности. Эти транзисторы могли быть старше меня:-)

Шаг 3: проверьте цепь

Синий и оранжевый провода - это входы.

Не соединяйте оранжевый и синий провода вместе. Вы закоротите входной конденсатор. Это два отдельных входа. По крайней мере, один из этих входов следует оставить отключенным.

Не забывайте, что эту схему нельзя подключать напрямую к датчику из-за низкого коэффициента усиления. Ему нужен усилитель между выходом датчика и входом этой схемы.