Απλός ανιχνευτής αιχμής για ανίχνευση και συγκράτηση των επιπέδων μέγιστης τάσης

Σε αυτό το άρθρο θα μάθουμε για ένα κύκλωμα ανιχνευτή αιχμής, την αρχή λειτουργίας του και πώς να το εφαρμόσουμε σε κυκλώματα που λειτουργούν με χειροκρότημα για φωτισμό ενός LED ως απόκριση σε ήχους χειροκροτήματος.

Τι είναι ο Ανιχνευτής Κορυφής

Ένας ανιχνευτής κορυφής είναι ένα κύκλωμα που κρατά τη μέγιστη τιμή πλάτους ενός σήματος. Εάν ένα σήμα μεταβάλλεται γρήγορα και δεν μπορούμε να το μετρήσουμε, τότε πηγαίνουμε για ανιχνευτή αιχμής. Αυτό το κύκλωμα διατηρεί τη μέγιστη τιμή πλάτους για σύντομο χρονικό διάστημα, ώστε να μπορούμε να το μετρήσουμε.

Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να το κάνετε αυτό και χρησιμοποιούνται συχνά σε πολλά πεδία στα ηλεκτρονικά όπου η γρήγορη μέτρηση δεν είναι βιώσιμη.

Για παράδειγμα, λαμβάνοντας όπλο θερμότητας θερμόμετρο Για παράδειγμα, όπου η θερμοκρασία ενός αντικειμένου μπορεί να ποικίλει γρήγορα σε ορισμένες περιπτώσεις, η μέγιστη τιμή της θερμοκρασίας και η τρέχουσα τιμή της θερμοκρασίας εμφανίζονται ταυτόχρονα έτσι ώστε ο χρήστης να μπορεί να πάρει μια ιδέα για το αντικείμενο.

Ομοίως, υπάρχουν πολλές καταστάσεις στα ηλεκτρονικά, όπου ίσως χρειαστεί να μετρήσουμε τα σήματα αιχμής.

Πως δουλεύει?

Εδώ, θα δούμε απλό κύκλωμα ανιχνευτή κορυφής που αποτελείται από μία δίοδο, έναν πυκνωτή και μία αντίσταση.

Η δίοδος επιτρέπει το ρεύμα σε μία κατεύθυνση, δηλαδή φόρτιση του πυκνωτή.

Όταν η είσοδος πέσει, ο πυκνωτής κρατά την τιμή για ένα μικρό χρονικό διάστημα που δίνει λίγο χρόνο για τη μέτρηση της κορυφής. Εδώ η σύντομη περίοδος μπορεί να κυμαίνεται από μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου έως μερικά δευτερόλεπτα.

Οι τιμές πρέπει να ανανεώνονται κατά καιρούς, ώστε να μπορούν να αποθηκεύονται νέες τιμές. Για να το κάνουμε αυτό πρέπει να εκφορτώσουμε τον πυκνωτή. Μια αντίσταση εξαέρωσης συνδέεται παράλληλα με τον πυκνωτή που εκφορτώνει.

Ο χρόνος εκφόρτισης του πυκνωτή μπορεί να υπολογιστεί με τον ακόλουθο τύπο:

T = 5 x C x R

Όπου, το T είναι ώρα σε δευτερόλεπτα

Το C είναι χωρητικότητα στο Farad

Το R είναι αντίσταση στο Ohm

Κύκλωμα αισθητήρα Clap:

Εδώ, θα εφαρμόσουμε τον ανιχνευτή αιχμής σε ένα κύκλωμα αισθητήρα χειροκροτήματος . Αυτό το κύκλωμα ανταποκρίνεται σε δυνατές προτομές ήχου, όπως χειροκρότημα.

Υπάρχουν τρία στάδια σε αυτό το κύκλωμα, το ενισχυτής μικροφώνου , ανιχνευτής κορυφής και κύκλωμα op-amp που ανιχνεύει αιχμή.

ο ο ήχος μετατρέπεται σε ηλεκτρικό σήμα από το μικρόφωνο, ενισχύεται από το op-amp. Το ενισχυμένο σήμα εισέρχεται στο κύκλωμα ανιχνευτή κορυφής και φορτίζει τον πυκνωτή. Η μέγιστη τιμή που είναι αποθηκευμένη στον πυκνωτή γίνεται η μέγιστη είσοδος μείον 0,7V για διόδους πυριτίου, καθώς θα υπάρχει πάντα πτώση τάσης σε όλη τη δίοδο.

Η τιμή που είναι αποθηκευμένη στον πυκνωτή αναγνωρίζεται από το κύκλωμα σύγκρισης op-amp.

Μόλις η τιμή αιχμής υπερβεί την τάση αναφοράς, το LED ανάβει.

Μόλις ο πυκνωτής αποφορτιστεί κάτω από την τάση αναφοράς, το LED σβήνει.

Λοιπόν, ποιος ήταν ο ρόλος του ανιχνευτή κορυφής σε αυτό το κύκλωμα; Λοιπόν, κρατά το σήμα χειροκρότημα για μερικά 100 χιλιοστά του δευτερολέπτου που βοήθησαν το LED να παραμείνει φωτισμένο για μερικά 100 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Αν θέλετε το LED να ανάβει περισσότερο, μπορεί να γίνει με αύξηση των τιμών χωρητικότητας και αντίστασης.