Jednoduchý špičkový detektor na detekciu a udržanie špičkových úrovní napätia

V tomto článku sa dozvieme o obvode detektora špičiek, jeho princípe práce a o tom, ako ho implementovať do obvodov ovládaných tlieskaním na osvetlenie LED v reakcii na zvuky tlieskania.

Čo je detektor špičiek

Špičkový detektor je obvod, ktorý uchováva maximálnu hodnotu amplitúdy signálu. Ak sa signál rýchlo mení a nie sme schopní ho zmerať, ideme na špičkový detektor. Tento obvod udržuje maximálnu hodnotu amplitúdy na krátke časové obdobie, aby sme ju mohli zmerať.

Existuje mnoho spôsobov, ako to urobiť, a často sa používajú v mnohých oblastiach elektroniky, kde rýchle meranie nie je životaschopné.

Napríklad vziať tepelnú pištoľ teplomer napríklad keď sa teplota objektu môže v určitých situáciách rýchlo meniť, zobrazuje sa súčasne špičková hodnota teploty a aktuálna hodnota teploty, aby si používateľ mohol urobiť predstavu o objekte.

Podobne existuje veľa situácií v elektronike, kde bude možno potrebné merať špičkové signály.

Ako to funguje?

Tu uvidíme jednoduchý obvod detektora špičiek, ktorý sa skladá z jednej diódy, jedného kondenzátora a jedného odporu.

Dióda umožňuje prúd v jednom smere, ktorým je nabíjanie kondenzátora.

Keď vstup klesne, kondenzátor udrží hodnotu na krátku dobu, čo dá nejaký čas na meranie píku. Tu sa krátke obdobie mohlo pohybovať od niekoľkých milisekúnd do niekoľkých sekúnd.

Hodnoty je potrebné občas obnovovať, aby bolo možné ukladať nové hodnoty. Aby sme to dosiahli, musíme vybiť kondenzátor. Odvzdušňovací odpor je zapojený paralelne s kondenzátorom, ktorý sa vybíja.

Čas vybíjania kondenzátora možno vypočítať podľa nasledujúceho vzorca:

T = 5 x C x R

Kde, T je čas v sekundách

C je kapacita vo Farade

R je odpor v Ohm

Obvod snímača klapky:

Tu implementujeme detektor špičiek v a obvod snímača tlieskania . Tento obvod reaguje na hlasné praskanie zvuku, ako napríklad tlieskanie.

V tomto okruhu sú tri stupne, mikrofónový zosilňovač , detektor špičiek a obvod operačného zosilňovača, ktorý detekuje špičku.

The zvuk sa prevedie na elektrický signál mikrofónom sa zosilňuje operačným zosilňovačom. Zosilnený signál vstupuje do obvodu detektora špičiek a nabíja kondenzátor. Špičková hodnota uložená v kondenzátore sa stane špičkovým vstupom mínus 0,7 V pre kremíkové diódy, pretože na dióde bude vždy pokles napätia.

Hodnota uložená v kondenzátore bude rozpoznaná obvodom komparátora op-amp.

Len čo špičková hodnota prekročí referenčné napätie, LED sa rozsvieti.

Akonáhle je kondenzátor vybitý pod referenčným napätím, LED zhasne.

Aká bola úloha detektora špičiek v tomto obvode? Drží tlieskajúci signál niekoľko 100 milisekúnd, čo pomohlo LED dióde zostať svietiť niekoľko 100 milisekúnd. Ak chcete, aby LED svietila dlhšie, je to možné dosiahnuť zvýšením hodnoty kapacity a odporu.