Можемо размотрити Волуме Метер као еквилајзер, који је присутан у музици системима. У којима можемо видети плес светла (ЛЕД-а) у складу са музиком, ако је музика гласна, еквилајзер достиже свој врхунац, а у ниској музици остаје низак. Такође смо направили мерач јачине звука или ВУ метар, уз помоћ МИЦ-а, ОП-АМП-а и ЛМ3914, који светли ЛЕД диодама по јачини звука, ако је звук слаб, светлеће мање ЛЕД диоде, а ако је звук висок више ЛЕД лампице ће светлити, проверите Видео на крају. ВУ мерач такође служи као уређај за мерење запремине.
Кондензатор МИЦ или микрофон је претварач звука који у основи претвара звучну енергију у електричну, тако да са овим сензором имамо звук који мења напон. Кроз овај уређај обично снимамо или осетимо звук. Овај претварач се користи у свим мобилним телефонима и преносним рачунарима. Типични МИЦ изгледа,
Одређивање поларитета кондензаторског микрофона:
МИЦ има два терминала, један је позитиван, а други негативан. Поларитет микрофона се може наћи помоћу мултиметра. Узмите позитивну сонду Мулти-Метер-а (ставите мерач у режим ДИОДЕ ТЕСТИНГ) и повежите га на један терминал МИЦ-а, а негативну сонду на други терминал МИЦ-а. Ако на екрану добијете очитања, тада је терминал позитивног (МИЦ) на негативном терминалу мултиметра. Или једноставно можете пронаћи терминале гледајући га, негативни терминал има две или три линије за лемљење, повезане са металним кућиштем микрофона. Ова повезаност, од негативног терминала до његовог металног кућишта, такође се може тестирати помоћу тестера континуитета, како би се сазнао негативни терминал.
Компоненте потребне:
Оп-амп ЛМ358 и, ЛМ3914 (10-битни компаратор) и МИЦ (види горе)
Отпорник 100КΩ (2 комада), отпорник 1К Ω (3 комада), отпорник 10КΩ, лонац од 47КΩ,
Кондензатор 100нФ (2 комада), кондензатор 1000µФ, 10 ЛЕД,
Табла и неке жице конектора.
Шема и радно објашњење:
Дијаграм тока ВУ метар приказано у наставку слици,
Рад круга ВУ мерача је једноставан; у почетку МИЦ хвата звук и претвара га у нивое напона линеарних интензитету звука. Дакле, за виши звук имаћемо већу вредност и нижу вредност за нижи звук. Затим се ови напонски сигнали доводе до високопропусног филтера да би се филтрирао шум, затим се након филтрирања сигнали појачавају помоћу Оп-амп ЛМ358, а на крају се ови филтрирани и појачани сигнали доводе до ЛМ3914, који ради као волтметар и светли ЛЕД диодама према интензитет звука. Сада ћемо објаснити сваки корак један по један:
1. Уклањање шума помоћу високопропусног филтера:
МИЦ је врло осетљив на звук, а такође и на буку у окружењу. Ако се не предузму одређене мере, појачало ће појачати шум заједно са музиком, то је непожељно. Дакле, пре него што пређемо на појачало, филтрираћемо шум помоћу високопропусног филтера. Овај филтер овде је овде је пасивни РЦ филтер (отпорник-кондензатор). Једноставно га је дизајнирати, а састоји се од једног отпорника и једног кондензатора.
Будући да меримо опсег звука, филтер мора бити прецизно дизајниран. При пројектовању кола мора се имати на уму фреквенција граничне вредности високопропусног филтра. Високопропусни филтер омогућава високофреквентне сигнале који се преносе од улаза до излаза, другим речима, дозвољава само пропуштање сигнала који имају већу фреквенцију од фреквенције прописане фреквенције (гранична фреквенција). У кругу је приказан високопропусни филтер.
Људско ухо може одабрати фреквенције од 2-2 кХз. Тако ћемо дизајнирати високопропусни филтер са граничном фреквенцијом у опсегу 10-20Хз.
Прекидну фреквенцију високог филтар могу наћи по формули, Ф = 1 / (2πРЦ)
Помоћу ове формуле можемо пронаћи вредност Р и Ц за изабрану граничну фреквенцију. Овде нам је потребна гранична фреквенција између 10-20 Хз.
Сада за вредности или Р = 100КΩ, Ц = 100нФ, имаћемо граничну фреквенцију око 16Хз, која омогућава само излаз сигнала фреквенције веће од 16Хз. Ове вредности отпорника и кондензатора нису обавезне, може се играти са једначином ради веће тачности или лакшег избора.
2. Појачање звучних сигнала:
Након уклањања елемента буке, сигнали се доводе на Оп-појачало ЛМ358 ради појачања. ОП_АМП је скраћеница од „Операционо појачало“. Ово је означено симболом троугла са три ИО (Инпут Оутпут) пинова. О овоме овде нећемо детаљно разговарати. Можете проћи кроз кругове ЛМ358 за више детаља. Овде ћемо користити оп-појачало као појачало са негативном повратном спрегом за појачавање сигнала мале величине са МИЦ-а и довести их до нивоа на којем их ЛМ3914 може одабрати.
Типични оптички појачавач у негативној повратној вези приказан је на доњој слици.
Формула за излазни напон је, Воут = Вин ((Р1 + Р2) / Р2). Помоћу ове формуле можемо одабрати појачање појачала.
Са МИЦ сигналима на µВ, не можемо га напојити директно на волтметар за очитавање, јер волтметар практично неће бити у могућности да одабере ове ниске напоне. Са опционим појачалом које има појачање 100, можемо појачати сигнале са МИЦ-а и даље га доводити на волтметар.
3. Визуелни приказ нивоа звука помоћу ЛЕД-а:
Тако сада имамо филтрирани и појачани аудио сигнал. Овај филтрирани појачани аудио сигнал из оп-појачала даје се ЛМ3914 чипу ЛЕД волтметар за мерење јачине аудио сигнала. ЛМ3914 је чип који покреће 10 ЛЕД на основу интензитета звука / напона. ИЦ даје децималне излазе у облику ЛЕД осветљења на основу вредности улазног напона. Максимални улазни напон за мерење варира у зависности од референтног напона и напона напајања. Овај уређај са једним чипом може се прилагодити на начин, од којег можемо да пружимо визуелни приказ до аналогне вредности оп-појачала.
Чип ЛМ3914 има много карактеристика и може се прилагодити кругу заштите батерије и кругу амперметра. Али овде разговарамо само о карактеристикама које нам помажу у изради ВОЛТМЕТЕР-а.
ЛМ3914 је волтметар од 10 степени, што значи да показује варијације у 10-битном режиму. Чип осети мерни улазни напон као параметар и упоређује га са референцом. Рецимо да одаберемо референцу „В“, сада кад год мерни улазни напон порасте за „В / 10“ имамо ЛЕД лампицу веће вредности која светли. Као да смо дали „В / 10“, ЛЕД1 ће светлити, ако смо дали „2В / 10“, ЛЕД2 ће светлити, ако дајемо „8В / 10“, ЛЕД8 ће светлити. Дакле, већа јачина музике, више визуелни ЛЕД приказ (више ЛЕД светли).
ЛМ3914 ИЦ у кругу:
Интерна коло ЛМ3914 је приказан испод. ЛМ3914 је у основи комбинација 10 компаратора. Сваки компаратор је оптичко појачало са референтним напоном на негативном прикључку.
Као што је дискутовано, референтну вредност треба изабрати на основу максималне мерне вредности. Излаз ОП_АМП ће бити од 0-4В на макс. Зато морамо одабрати референтни напон ЛМ3914 као 4В.
Референтни напон одабиру два отпорника који су повезани на РефАДЈ пину ЛМ3914, као што је приказано на доњој слици. Формула у вези са референтним напоном је такође дата на доњој слици (преузето са њеног листа),
Сада постоји проблем са референцом напона заснованом на подели отпора, која донекле зависи од напона напајања. Дакле, заменили смо константни отпор Р2 са лонцем од 47КΩ како је приказано на дијаграму кола. Када је лонац на месту, можемо да прилагодимо референцу, у зависности од погодности.
Са референцом од 4В, сваки пут када дође до повећања од 0,4В у складу са интензитетом звука, ЛЕД од високог значаја светли. Ниво мерења за ЛЕД иде као, + 0.4В, + 0.8В, + 1.2В, + 1.6В, + 2.0В, + 2.4В, + 2.8В, + 3.2В, + 3.6В, + 4.0В.
Дакле, у Укратку, када постоји звук, МИЦ генерише напоне који представљају величину ових звучних таласа, ти сигнали из МИЦ се филтрирају помоћу РЦ филтера. Филтрирани сигнали се доводе на оп-појачало ЛМ358 ради појачања. Ови филтрирани и појачани МИЦ сигнали дају се волтметру ЛМ3914. Волтметар за упоређивање ЛМ3914 светли ЛЕД диоде према јачини датог сигнала. Отуда имамо инструмент за мерење звука, па тако и ВОЛУМЕ МЕТЕР.