트랜지스터를 활성화하는 데 필요한 전압을 효과적으로 낮추려면 어떻게해야합니까?

기본적으로 음악 재생 장치의 라인 출력 (오디오 출력)을 LED 세트 (실제로 약 200 개의 LED 스트립)에 연결하는 회로를 만들었으므로 음악과 함께 시간에 맞춰 깜박입니다 (인터넷 자습서-I 초보자입니다).

개략도

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

랩탑을 오디오 장치로 사용하면 회로가 잘 작동합니다 (회로를 헤드폰 잭에 연결). 그러나 iPod과 같은 작은 것을 사용하면 표시등이 거의 켜지지 않습니다.

Darlington Pair (아래)를 사용해 보았지만 문제가 악화되었습니다. 이것이 문제가 오디오 라인 출력이베이스와 이미 터 양단의 0.7V에 도달하지 않아서 TIP31C 트랜지스터가 활성화해야한다는 것입니다 (달링턴 페어는 이제 활성화하려면 1.4V가 필요합니다).

개략도

^{이 회로를 시뮬레이션}

필자의 연구에 따르면 TIP31C 트랜지스터 이전의 오디오 라인 출력 신호를 증폭하기 위해 연산 증폭기를 사용하는 것이 앞으로 나아갈 것 같습니다. 누군가 제안 할 수 있습니까, 어떤 입력을 연결해야합니까?

또한 게르마늄 트랜지스터는베이스와 에미 터를 가로 질러 0.3v 만 있으면 활성화 할 수 있다는 것을 읽었습니다.

— 크레이그 월튼
소스

귀하의 게시물에서 명시적인 '감사'를 제거했습니다. 좋은 답변을지지하고 해당 답변에 대한 의견을 통해 감사를 표할 수 있습니다. (공개 채널이 선호 채널입니다.)

— Adam Lawrence

답변:

간단히 말해 : 할 수 없습니다. BJT의 0.6V 임계 값은 실리콘 PN 접합의 물리학의 결과입니다.

게르마늄 트랜지스터는 작동하지만 우편 주문해야하며 비용이 많이 듭니다.

Rail-to-rail Op-amp는 실제로 옵션 일 수 있습니다.

그러나 다른 해결책은 트랜지스터 임계 값을 낮추지 않고 오디오 신호의 전압을 높이는 것입니다. 이 두 가지 방법으로 할 수 있습니다.

이미 터 전압을 낮추십시오

개략도

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

이제 오디오 신호가 이미 터보다 0.6V 높습니다. 물론 0.6V 전원 공급 장치를 얻는 방법을 생각해 내고 원하는 조치를 취하도록 조정해야 할 수도 있습니다. 다른 방법이 있습니다 ...

신호에 DC 바이어스 추가

개략도

^{이 회로를 시뮬레이션}

여기에서 원하는 감도를 얻기 위해 신호에 약간의 DC 바이어스를 추가하도록 포트를 조정할 수 있습니다. 커패시터는 AC 신호를 통과시키면서이 DC를 오디오 소스와 분리합니다. 이것을 용량 성 커플 링 이라고 합니다.

R1이 너무 멀리 조정 된 경우베이스 전류를 제한하기 위해 R4가 존재합니다. 0.7V 이상의 신호를 바이어 싱 할 필요는 없습니다. 왜냐하면 트랜지스터가 항상 켜져 있음을 의미하기 때문입니다. 따라서 R4는 R1의 유용한 조정 범위를 넓 힙니다.

또한 두 경우 모두 트랜지스터베이스에 저항을 추가했습니다. 당신은 이 실수를 하고 싶지 않습니다 .

— 필 프로스트
소스

신호에 DC 바이어스를 추가하려고 시도했지만 한 가지 문제가 있습니다! 내 회로는 12V, 4A입니다 (300 LED에 전원을 공급하는 데 필요한 변압기에서 나옵니다). 따라서 TIP31C 트랜지스터가 켜져 있지 않을 때 (따라서 전류가 LED 스트립을 통해 흐르지 않음), 포트는 48W를 소비해야했으며, 이로 인해 폭발이 발생했습니다. 전력 등급이 거의 큰 화분을 찾을 수 없습니다. 어떤 제안?

— Craig Walton

@CraigWalton 48 와트? 당신은 어떻게 알아? A의 12V 냄비는 . 작은 트림 포트에는 너무 많을 수 있지만 모든 패널 마운트 포트가 잘 처리 할 수 있습니다. 포트 대신 고정 저항을 사용할 수도 있습니다.

1 k Ω

$1k\Omega$

(12 V)^{2} / 1000 Ω = 0.144 W

$(12V)^2/1000\Omega = 0.144W$

— Phil Frost

@CraigWalton 또한, 난 그냥 용량 성 결합 및 DC 바이어스에이 대답을 찾을 일이 : electronics.stackexchange.com/questions/60694/...

— 필 프로스트

나는 전력을 오해했다. 나는 그것이 12V * 4A = 48W 일 것이라고 생각했다. 나는 "Capacitive Coupling / DC biasing"질문과 대답을 읽었으며 이제 훨씬 더 의미가 있습니다. 사용할 커패시턴스 값을 파악하기 위해 고심하고 있습니다. F = 1 / (2 π RC)를 사용해야한다는 것을 알고 있습니다. 여기서 F는 가장 낮은 주파수 (20Hz)이고 R은 Ω 단위로 구동 할 임피던스이며 C는 커패시턴스입니다. 위의 DC 바이어 싱 회로의 임피던스는 포트 저항의 "하반부", 즉 2 개의 고정 저항이있는 것처럼 가장 낮은 저항일까요?

— Craig Walton

@CraigWalton 아니오, 둘의 조합 일 것입니다. 위에 링크 된 Olin의 답변을 읽으면 임피던스 계산을 자세히 진행합니다. 포트는 회로에서 R3 및 R4와 동일하지만 약간 다르게 연결되어 있습니다. 냄비를 비슷하게 연결할 수 있습니다. 또는 사용 하면 좋을 것입니다. 저음에 충분히 반응하지 않으면 더 크게 만드십시오. LED를 깜박이면 초고 충실도가 필요하지 않습니다. 더 많은 정보를 원하시면, "입력 임피던스 공통 이미 터"또는 새로운 질문을하십시오.

1 μ F

$1\mu F$

— Phil Frost

LM158 과 같은 네거티브 레일에 입력을 받아들이는 연산 증폭기를 사용 하여 메인 스위칭 트랜지스터 (BJT 또는 MOSFET)를 구동 할 수 있습니다.

개략도

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

상기 배열은 150mV 미만의 피크 대 피크 입력 신호에서 LED가 점등되게 할 것이다.

더 높은 이득을 얻으려면 R2를 줄이십시오.
LED가 항상 켜져 있으면 R2를 증가시켜 이득을 줄이십시오.
LED를 통한 최대 전류를 높이려면 R4 값을 줄입니다 (또는 그 반대)

BAR28 쇼트 키 다이오드는 상기 접지 레일 아래 너무 낮은 전압을 연산 증폭기의 입력을 노출시키는 것을 방지하기 위해 접지로의 입력 신호의 음의 부분을 션트 첨가된다.

— 아닌도 고쉬
소스

나도 이미 제안한 LM158과 같이 연산 증폭기 회로를 권장한다. 여러 다른 오디오 소스를 수용하기 위해 회로를 쉽게 변경할 수있는 좋은 방법입니다. 주의 할 점은 그림과 같이 다이오드를 사용하여 음의 신호를 차단하는 경우 입력에 저항을 추가해야합니다. 그렇지 않으면 오디오가 클리핑 될 위험이 있으며 가청 왜곡이 발생할 수 있습니다. 일반적인 이어 버드 임피던스가 32 옴 근처에 있다는 것을 알았으므로 1K 이상의 저항이이 문제를 방지해야합니다. (죄송합니다.이 제안을 의견으로 추가했지만 아직 "평판"이 충분하지 않습니다.)

— 랜디
소스