लाइटसाउंड: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

मैं 10 साल की उम्र से इलेक्ट्रॉनिक्स के साथ छेड़छाड़ कर रहा था। मेरे पिता, एक रेडियो तकनीशियन ने मुझे मूल बातें और सोल्डरिंग आयरन का उपयोग करना सिखाया। मैं उसका बहुत कर्जदार हूं। मेरे पहले सर्किट में से एक माइक्रोफ़ोन के साथ एक ऑडियो एम्पलीफायर था और कुछ समय के लिए मुझे कनेक्टेड लाउडस्पीकर के माध्यम से अपनी आवाज़ सुनना पसंद था या जब मैं अपनी खिड़की से माइक्रोफ़ोन लटकाता था तो बाहर से आवाज़ आती थी। एक दिन मेरे पिता एक पुराने ट्रांसफॉर्मर से निकाले गए कॉइल के साथ आए और उन्होंने कहा, "अपने माइक्रोफ़ोन के बजाय इसे कनेक्ट करें"। मैंने इसे किया और यह मेरे जीवन के सबसे आश्चर्यजनक क्षणों में से एक था। अचानक मुझे अजीब सी अजीब सी आवाजें सुनाई दीं, फुफकारने की आवाज, तेज इलेक्ट्रॉनिक भनभनाहट और कुछ आवाजें जो विकृत मानव आवाजों से मिलती जुलती थीं। यह एक छिपी हुई दुनिया में गोता लगाने जैसा था जो मेरे कानों के ठीक सामने पड़ी थी जिसे मैं आज तक पहचान नहीं पाया था। तकनीकी रूप से इसमें जादुई कुछ भी नहीं था। कॉइल ने सभी प्रकार के घरेलू उपकरणों, रेफ्रिजरेटर, वाशिंग मशीन, इलेक्ट्रिक ड्रिल, टीवी-सेट, रेडियो, स्ट्रीट लाइट आदि से आने वाले विद्युत चुम्बकीय शोर को उठाया। लेकिन अनुभव मेरे लिए महत्वपूर्ण था। मेरे आस-पास कुछ ऐसा था जिसे मैं नहीं देख सकता था लेकिन कुछ इलेक्ट्रॉनिक मम्बो-जंबो के साथ मैं अंदर था!

कुछ साल बाद मैंने इसके बारे में फिर से सोचा और मेरे दिमाग में एक विचार आया। अगर मैं एक फोटोट्रांसिस्टर को एम्पलीफायर से जोड़ दूं तो क्या होगा? क्या मुझे ऐसे कंपन भी सुनाई देंगे जिन्हें पहचानने में मेरी आंखें बहुत आलसी थीं? मैंने इसे किया और फिर से अनुभव बहुत बढ़िया था! मानव आँख एक बहुत ही परिष्कृत अंग है। यह हमारे सभी अंगों की सबसे बड़ी सूचना बैंडविड्थ प्रदान करता है लेकिन यह कुछ लागतों के साथ आता है। परिवर्तनों को समझने की क्षमता बहुत सीमित है। यदि दृश्य जानकारी अधिक बदल जाती है तो प्रति सेकंड 11 बार चीजें धुंधली होने लगती हैं। यही कारण है कि हम सिनेमा में या अपने टीवी पर फिल्में देख सकते हैं। हमारी आंखें अब परिवर्तनों का पालन नहीं कर सकती हैं और वे सभी एकल चित्र एक साथ एक निरंतर गति में पिघल जाते हैं। लेकिन अगर हम प्रकाश को ध्वनि में बदलते हैं तो हमारे कान उन दोलनों को प्रति सेकंड कई हज़ार दोलनों तक पूरी तरह से देख सकते हैं!

मैंने अपने स्मार्टफोन को लाइटसाउंड रिसीवर में बदलने के लिए थोड़ा इलेक्ट्रॉनिक तैयार किया, जिससे मुझे उन ध्वनियों को रिकॉर्ड करने की क्षमता भी मिली। क्योंकि इलेक्ट्रॉनिक बहुत सरल है, मैं आपको इस उदाहरण पर इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन की मूल बातें दिखाना चाहता हूं। इसलिए हम ट्रांजिस्टर, रेसिस्टर्स और कैपेसिटर में काफी गहराई तक जाने वाले हैं। लेकिन चिंता न करें, मैं गणित को सरल रखूंगा!

चरण 1: इलेक्ट्रॉनिक भाग 1: ट्रांजिस्टर क्या है?

अब यहाँ द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर में आपका त्वरित और गंदा परिचय है। उनमें से दो अलग-अलग प्रकार हैं। एक का नाम NPN है और यह वही है जिसे आप तस्वीर में देख सकते हैं। दूसरा प्रकार पीएनपी है और हम यहां इसके बारे में बात नहीं करेंगे। अंतर केवल करंट और वोल्टेज की ध्रुवीयता का मामला है और आगे की रुचि का नहीं है।

एक एनपीएन-ट्रांजिस्टर एक इलेक्ट्रॉनिक घटक है जो वर्तमान को बढ़ाता है। मूल रूप से आपके पास तीन टर्मिनल हैं। एक हमेशा ग्राउंडेड होता है। हमारे चित्र में इसे "एमिटर" कहा जाता है। फिर आपके पास "आधार" है, जो कि बाईं ओर है और "कलेक्टर" जो ऊपरी है। बेस आईबी में जाने वाला कोई भी करंट कलेक्टर आईसी के माध्यम से तैरता हुआ एक प्रवर्धित करंट का कारण बनेगा और एमिटर के माध्यम से वापस जमीन में जाएगा। करंट को बाहरी वोल्टेज स्रोत UB से संचालित किया जाना चाहिए। प्रवर्धित धारा IC और आधार धारा IB का अनुपात IC/IB=B है। बी को डीसी-करंट गेन कहा जाता है। यह तापमान पर निर्भर करता है और आप अपने सर्किट में अपने ट्रांजिस्टर को कैसे सेटअप करते हैं। इसके अलावा यह गंभीर उत्पादन सहनशीलता के लिए प्रवण है, इसलिए फिक्स मानों के साथ गणना करने के लिए यह बहुत अधिक समझ में नहीं आता है। हमेशा ध्यान रखें कि वर्तमान लाभ बहुत अधिक फैल सकता है। बी के अलावा "बीटा" नामक एक और मूल्य है। विले बी डीसी-सिग्नल के प्रवर्धन की विशेषता है, बीटा एसी-सिग्नल के लिए भी ऐसा ही करता है। आम तौर पर बी और बीटा बहुत भिन्न नहीं होते हैं।

इनपुट करंट के साथ ट्रांजिस्टर में एक इनपुट वोल्टेज भी होता है। वोल्टेज की बाधाएं बहुत संकीर्ण हैं। सामान्य अनुप्रयोगों में यह 0.62V..0.7V के बीच के क्षेत्र में चलेगा। आधार पर वोल्टेज परिवर्तन को मजबूर करने से कलेक्टर करंट में नाटकीय परिवर्तन होगा क्योंकि यह निर्भरता एक घातीय वक्र का अनुसरण कर रही है।

चरण 2: इलेक्ट्रॉनिक भाग 2: एम्पलीफायर के पहले चरण को डिजाइन करना

अब हम अपने रास्ते पर हैं। मॉड्युलेटेड प्रकाश को ध्वनि में बदलने के लिए हमें एक फोटोट्रांसिस्टर की आवश्यकता होती है। एक फोटोट्रांसिस्टर पिछले चरण के मानक एनपीएन-ट्रांजिस्टर जैसा दिखता है। लेकिन यह न केवल बेस करंट को नियंत्रित करके कलेक्टर करंट को बदलने में भी सक्षम है। इसके अतिरिक्त कलेक्टर करंट प्रकाश पर निर्भर करता है। ज्यादा लाइट-ज्यादा करंट, कम लाइट-कम करंट। इट्स दैट ईजी।

बिजली की आपूर्ति निर्दिष्ट करना

जब मैं हार्डवेयर डिजाइन कर रहा होता हूं तो सबसे पहले मैं बिजली आपूर्ति के बारे में अपना मन बना लेता हूं क्योंकि यह आपके सर्किट में सब कुछ प्रभावित करता है। 1, 5V बैटरी का उपयोग करना एक बुरा विचार होगा क्योंकि, जैसा कि आपने चरण 1 में सीखा है, ट्रांजिस्टर का UBE लगभग 0, 65V है और इस प्रकार पहले से ही 1, 5V तक आधे रास्ते पर है। हमें और रिजर्व देना चाहिए। मुझे 9वी बैटरी पसंद है। वे सस्ते और संभालने में आसान हैं और ज्यादा जगह नहीं लेते हैं। तो चलिए 9V के साथ चलते हैं। यूबी = 9वी

कलेक्टर वर्तमान निर्दिष्ट करना

यह भी महत्वपूर्ण है और सब कुछ प्रभावित करता है। यह बहुत छोटा नहीं होना चाहिए क्योंकि तब ट्रांजिस्टर अस्थिर हो जाता है और सिग्नल का शोर बढ़ जाता है। यह भी बहुत अधिक नहीं होना चाहिए क्योंकि ट्रांजिस्टर में हमेशा एक निष्क्रिय करंट और एक वोल्टेज होता है और इसका मतलब है कि यह बिजली की खपत करता है जो गर्मी में बदल जाती है। बहुत अधिक करंट बैटरी को खत्म कर देता है और गर्मी के कारण ट्रांजिस्टर को मार सकता है। अपने अनुप्रयोगों में मैं हमेशा कलेक्टर को 1…5mA के बीच चालू रखता हूं। हमारे मामले में 2mA के साथ चलते हैं। आईसी = 2 एमए।

अपनी बिजली की आपूर्ति को साफ करें

यदि आप एम्पलीफायर चरणों को डिजाइन कर रहे हैं तो अपनी डीसी-पावर आपूर्ति को साफ रखना हमेशा एक अच्छा विचार है। यदि आप बैटरी का उपयोग करते हैं तो भी बिजली की आपूर्ति अक्सर शोर और शोर का स्रोत होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि आपके पास आमतौर पर आपूर्ति रेल से जुड़ी उचित केबल लंबाई होती है जो सभी प्रचुर मात्रा में बिजली के लिए एंटीना के रूप में काम कर सकती है। आम तौर पर मैं एक छोटे अवरोधक के माध्यम से आपूर्ति चालू कर रहा हूं और अंत में एक वसा ध्रुवीकृत संधारित्र प्रदान करता हूं। यह जमीन के खिलाफ सभी एसी-सिग्नल को शॉर्ट-कट करता है। तस्वीर में रेसिस्टर R1 है और कैपेसिटर C1 है। हमें रेसिस्टर को छोटा रखना चाहिए क्योंकि इससे जो वोल्टेज ड्रॉप होता है वह हमारे आउटपुट को सीमित कर देता है। अब मैं अपने अनुभव में फेंक सकता हूं और कह सकता हूं कि यदि आप 9वी बिजली की आपूर्ति के साथ काम कर रहे हैं तो 1 वी वोल्टेज ड्रॉप सहनीय है। यूएफ = 1 वी।

अब हमें अपने विचारों का थोड़ा अनुमान लगाना होगा। आप बाद में देखेंगे कि हम एक दूसरा ट्रांजिस्टर चरण जोड़ेंगे जिसे इसकी आपूर्ति चालू करने की भी आवश्यकता है। तो R1 से बहने वाली धारा की मात्रा दोगुनी हो जाती है। R1 के आर-पार वोल्टेज ड्रॉप R1=UF/(2xIC) = 1V/4mA = 250 ओम है। आपको वह अवरोधक कभी नहीं मिलेगा जो आप चाहते हैं क्योंकि वे निश्चित मूल्य अंतराल में निर्मित होते हैं। हमारे मूल्य के निकटतम 270 ओम है और हम इसके साथ ठीक रहेंगे। R1=270 ओम।

फिर हम C1=220uF चुनते हैं। यह 1/(2*PI*R1*C1) = 2, 7Hz की एक कोने की आवृत्ति देता है। इस बारे में ज्यादा मत सोचो। कॉर्नर फ़्रीक्वेंसी वह है जहां फ़िल्टर एसी-सिग्नल को दबाने लगता है। 2, 7 हर्ट्ज तक सब कुछ कमोबेश अप्राप्य हो जाएगा। 2, 7 हर्ट्ज से परे सिग्नल अधिक से अधिक दब जाते हैं। प्रथम-क्रम के लोपास फ़िल्टर का क्षीणन A=1/(2*PI*f*R1*C1) द्वारा वर्णित है। हस्तक्षेप के मामले में हमारा निकटतम दुश्मन 50Hz पावर लाइन है। तो चलिए f=50 लागू करते हैं और हमें A=0, 053 मिलता है। इसका मतलब है कि केवल 5, 3% शोर फिल्टर के माध्यम से मिलेगा। हमारी जरूरतों के लिए पर्याप्त होना चाहिए।

कलेक्टर वोल्टेज पूर्वाग्रह निर्दिष्ट करना

पूर्वाग्रह वह बिंदु है जहां आप अपने ट्रांजिस्टर को निष्क्रिय मोड में रखते हैं। यह इसकी धाराओं और वोल्टेज को निर्दिष्ट करता है जब प्रवर्धित करने के लिए कोई इनपुट संकेत नहीं होता है। इस पूर्वाग्रह का एक साफ विनिर्देश मौलिक है क्योंकि उदाहरण के लिए कलेक्टर पर वोल्टेज पूर्वाग्रह उस बिंदु को निर्दिष्ट करता है जहां ट्रांजिस्टर काम कर रहा है जब सिग्नल घूमता है। जब आउटपुट स्विंग जमीन या बिजली की आपूर्ति से टकराता है तो इस बिंदु को गलत तरीके से रखने से विकृत संकेत मिलेगा। ट्रांजिस्टर खत्म नहीं हो सकता ये पूर्ण सीमाएं हैं! आम तौर पर हमारे मामले में (यूबी-यूएफ)/2 = 4वी में आउटपुट वोल्टेज पूर्वाग्रह को जमीन और यूबी के बीच में यूबी/2 पर रखना एक अच्छा विचार है। लेकिन किसी कारण से आप बाद में समझेंगे कि मैं इसे थोड़ा नीचे रखना चाहता हूं। पहले हमें एक बड़े आउटपुट स्विंग की आवश्यकता नहीं है क्योंकि इस पहले चरण में प्रवर्धन के बाद भी हमारा सिग्नल मिलीवोल्ट की सीमा में होगा। दूसरा, जैसा कि आप देखेंगे, निम्न ट्रांजिस्टर चरण के लिए एक निचला पूर्वाग्रह बेहतर होगा। तो चलिए पूर्वाग्रह को 3V पर रखते हैं। यूए = 3 वी।

कलेक्टर रोकनेवाला की गणना करें

अब हम बाकी घटकों की गणना कर सकते हैं। आप देखेंगे कि यदि कोई संग्राहक धारा R2 से प्रवाहित होती है तो हमें UB से आने वाली वोल्टेज ड्रॉप प्राप्त होगी। क्योंकि UA = UB-UF-IC*R1 हम R1 निकाल सकते हैं और R1 = (UB-UF-UA)/IC = (9V-1V-3V)/2mA = 2, 5K प्राप्त कर सकते हैं। फिर से हम अगला मानक मान चुनते हैं और हम R1 = 2, 7K ओम लेते हैं।

आधार रोकनेवाला की गणना करें

R3 की गणना के लिए हम एक साधारण समीकरण प्राप्त कर सकते हैं। R3 के आर-पार वोल्टेज UA-UBE है। अब हमें बेस करंट जानने की जरूरत है। मैंने आपको DC-करंट गेन B=IC/IB, तो IB = IC/B बताया था, लेकिन B का मान क्या है? अफसोस की बात है कि मैंने एक अधिशेष पैकेज से एक फोटोट्रांसिस्टर का उपयोग किया और घटकों पर कोई उचित अंकन नहीं है। इसलिए हमें अपनी कल्पना का उपयोग करना होगा। फोटोट्रांसिस्टर्स में इतना प्रवर्धन नहीं होता है। वे गति के लिए अधिक डिज़ाइन किए गए हैं। जबकि एक सामान्य ट्रांजिस्टर के लिए डीसी-वर्तमान लाभ 800 तक पहुंच सकता है, एक फोटोट्रांसिस्टर का बी-कारक 200..400 के बीच हो सकता है। तो चलिए B=300 के साथ चलते हैं। R3 = (UA-UBE)/IB = B*(UA-UBE)/IC = 352K ओम। यह 360K ओम के करीब है। अफसोस की बात है कि मेरे पास यह मान मेरे बॉक्स में नहीं है इसलिए मैंने इसके बजाय श्रृंखला में 240K + 100K का उपयोग किया। R3 = 340K ओम।

आप खुद से पूछ सकते हैं कि हम बेस करंट को कलेक्टर से क्यों निकालते हैं न कि यूबी से। मैं आपको यह बता दूँ। एक ट्रांजिस्टर का पूर्वाग्रह एक नाजुक चीज है क्योंकि एक ट्रांजिस्टर उत्पादन सहनशीलता के साथ-साथ तापमान से गंभीर निर्भरता के लिए प्रवण होता है। इसका मतलब है कि यदि आप अपने ट्रांजिस्टर को सीधे यूबी से पूर्वाग्रहित करते हैं तो यह जल्द ही दूर हो जाएगा। उस समस्या से निपटने के लिए हार्डवेयर डिजाइनर "नकारात्मक प्रतिक्रिया" नामक एक विधि का उपयोग करते हैं। हमारे सर्किट को फिर से देखें। बेस करंट कलेक्टर वोल्टेज से आता है। अब कल्पना कीजिए कि ट्रांजिस्टर गर्म हो जाता है और इसका बी-वैल्यू बढ़ जाता है। इसका मतलब है कि अधिक कलेक्टर करंट प्रवाहित हो रहा है और UA घट रहा है। लेकिन कम यूए का मतलब कम आईबी भी है और वोल्टेज यूए फिर से थोड़ा ऊपर जा रहा है। बी घटने के साथ आप दूसरे तरीके से समान प्रभाव डालते हैं। यह विनियमन है! इसका मतलब है कि चतुर तारों से हम ट्रांजिस्टर पूर्वाग्रह को सीमा में रख सकते हैं। आप अगले चरण में भी एक और नकारात्मक प्रतिक्रिया देखेंगे। वैसे, नकारात्मक प्रतिक्रिया सामान्य रूप से मंच के प्रवर्धन को भी कम कर देती है, लेकिन इस समस्या को दूर करने के साधन हैं।

चरण 3: इलेक्ट्रॉनिक भाग 3: दूसरे चरण की डिजाइनिंग

मैंने अपने स्मार्टफोन में पिछले चरण में पूर्व-प्रवर्धित चरण से लाइटसाउंड सिग्नल को लागू करके कुछ परीक्षण किया था। यह उत्साहजनक था लेकिन मुझे लगा कि थोड़ा और प्रवर्धन बेहतर करेगा। मैंने अनुमान लगाया कि कारक 5 का अतिरिक्त बढ़ावा काम करना चाहिए। तो यहाँ हम दूसरे चरण के साथ चलते हैं! आम तौर पर हम फिर से दूसरे चरण में ट्रांजिस्टर को अपने स्वयं के पूर्वाग्रह के साथ स्थापित करते हैं और पहले चरण से एक संधारित्र के माध्यम से preamplified सिग्नल को फीड करते हैं। याद रखें कैपेसिटर डीसी को पास नहीं होने देते हैं। बस एसी-सिग्नल पास हो सकता है। इस तरह आप चरणों के माध्यम से एक संकेत रूट कर सकते हैं और प्रत्येक चरण का पूर्वाग्रह प्रभावित नहीं होगा। लेकिन आइए चीजों को थोड़ा और दिलचस्प बनाते हैं और कुछ घटकों को बचाने की कोशिश करते हैं क्योंकि हम डिवाइस को छोटा और आसान रखना चाहते हैं। हम चरण 2 में ट्रांजिस्टर को बायस करने के लिए चरण 1 के आउटपुट पूर्वाग्रह का उपयोग करेंगे!

एमिटर रेसिस्टर की गणना R5

इस चरण में हमारा एनपीएन-ट्रांजिस्टर पिछले चरण से सीधे पक्षपाती हो जाता है। परिपथ आरेख में हम देखते हैं कि UE = UBE + ICxR5. क्योंकि UE = UA पिछले चरण से हम R5 = (UE-UBE)/IC = (3V-0.65V)/2mA = 1, 17K ओम निकाल सकते हैं। हम इसे 1, 2K ओम बनाते हैं जो निकटतम मानक मान है। R5 = 1, 2K ओम।

यहां आप एक और तरह की प्रतिक्रिया देख सकते हैं। मान लीजिए कि यूई स्थिर रहता है, तापमान के कारण ट्रांजिस्टर का बी मान बढ़ता है। इसलिए हमें कलेक्टर और एमिटर के माध्यम से अधिक करंट मिलता है। लेकिन R5 के माध्यम से अधिक धारा का अर्थ है R5 के आर-पार अधिक वोल्टेज। क्योंकि UBE = UE - IC*R5 IC की वृद्धि का अर्थ है UBE की कमी और इस प्रकार IC की फिर से कमी। यहाँ फिर से हमारे पास विनियमन है जो हमें पूर्वाग्रह को स्थिर रखने में मदद करता है।

कलेक्टर रोकनेवाला की गणना R4

अब हमें अपने कलेक्टर सिग्नल यूए के आउटपुट स्विंग पर नजर रखनी चाहिए। निचली सीमा 3V-0, 65V=2, 35V का उत्सर्जक पूर्वाग्रह है। ऊपरी सीमा वोल्टेज UB-UB=9V-1V=8V है। हम अपने कलेक्टर पूर्वाग्रह को ठीक बीच में रखेंगे। यूए = 2, 35वी + (8वी-2, 35वी)/2 = 5, 2वी। यूए = 5, 2 वी। अब R4 की गणना करना आसान है। R4 = (UB-UF-UA)/IC =(9V-1V-5, 2V)/2mA = 1, 4K ओम। हम इसे R4 = 1, 5K ओम बनाते हैं।

प्रवर्धन के बारे में क्या?

तो हम प्रवर्धन के कारक 5 के बारे में क्या हासिल करना चाहते हैं? जैसा कि आप देख सकते हैं कि चरण में एसी-सिग्नल का वोल्टेज प्रवर्धन एक बहुत ही सरल सूत्र में वर्णित है। वू = R4/R5. बहुत आसान है ना? यह एमिटर रेसिस्टर पर नकारात्मक प्रतिक्रिया के साथ एक ट्रांजिस्टर का प्रवर्धन है। याद रखें कि मैंने आपको बताया था कि नकारात्मक प्रतिक्रिया भी प्रवर्धन को प्रभावित कर रही है यदि आप इसके खिलाफ उचित साधन नहीं ले रहे हैं।

यदि हम R4 और R5 के चुने हुए मानों के साथ प्रवर्धन की गणना करते हैं तो हमें V = R4/R5 = 1.5K/1.2K = 1.2 मिलता है। हम्म, यह 5 से काफी दूर है। तो हम क्या कर सकते हैं? ठीक है, पहले हम देखते हैं कि हम R4 के बारे में कुछ नहीं कर सकते। यह आउटपुट पूर्वाग्रह और वोल्टेज बाधाओं द्वारा तय किया गया है। R5 के बारे में क्या? आइए गणना करें कि R5 का मान क्या होना चाहिए यदि हमारे पास 5 का प्रवर्धन होगा। यह आसान है, क्योंकि Vu =R4/R5 इसका अर्थ है कि R5 = R4/Vu = 1.5K ओम/5 = 300 ओम। ठीक है, यह ठीक है, लेकिन अगर हम अपने सर्किट में 1.2K के बजाय 300 ओम लगाते हैं तो हमारा पूर्वाग्रह खराब हो जाएगा। इसलिए हमें डीसी बायस के लिए 1.2K ओम और एसी नेगेटिव फीडबैक के लिए 300 ओम दोनों लगाने होंगे। दूसरी तस्वीर पर एक नजर। आप देखेंगे कि मैंने 220 ओम में 1, 2K ओम रोकनेवाला और श्रृंखला में 1K ओम को विभाजित किया है। इसके अलावा, मैंने २२० ओम चुना क्योंकि मेरे पास ३०० ओम अवरोधक नहीं था। 1K को एक वसा ध्रुवीकृत संधारित्र द्वारा भी बायपास किया जाता है। इसका क्या मतलब है? अच्छी तरह से डीसी पूर्वाग्रह के लिए जिसका अर्थ है कि नकारात्मक प्रतिक्रिया 1, 2K ओम को "देखती है" क्योंकि dc संधारित्र से नहीं गुजर सकता है, इसलिए dc पूर्वाग्रह C3 के लिए बस मौजूद नहीं है! दूसरी ओर एसी-सिग्नल केवल 220 ओम को "देखता है" क्योंकि आर6 के आर-पार प्रत्येक एसी-वोल्टेज ड्रॉप जमीन पर शॉर्ट सर्किट होता है। कोई वोल्टेज ड्रॉप नहीं, कोई प्रतिक्रिया नहीं। नकारात्मक प्रतिक्रिया के लिए केवल 220 ओम शेष है। काफी चतुर, हुह?

इसे ठीक से काम करने के लिए आपको C3 चुनना होगा ताकि इसका प्रतिबाधा R3 से बहुत कम हो। न्यूनतम संभव कार्य आवृत्ति के लिए एक अच्छा मूल्य R3 का 10% है। मान लीजिए कि हमारी सबसे कम आवृत्ति 30 हर्ट्ज है। संधारित्र का प्रतिबाधा Xc = 1/(2*PI*f*C3) है। यदि हम C3 निकालते हैं और R3 की आवृत्ति और मान डालते हैं तो हमें C3=1/(2*PI*f*R3/10) = 53uF मिलता है। निकटतम मानक मान से मिलान करने के लिए इसे C3 = 47uF बनाते हैं।

अब अंतिम चित्र में पूर्ण योजनाबद्ध देखें। किये गये!

चरण 4: यांत्रिकी बनाना भाग 1: सामग्री की सूची

मैंने उपकरण बनाने के लिए निम्नलिखित घटकों का उपयोग किया:

• योजनाबद्ध से सभी इलेक्ट्रॉनिक घटक
• 9वी बैटरी के लिए एम्बेडेड डिब्बे के साथ एक मानक प्लास्टिक केस 80 x 60 x 22 मिमी
• एक 9वी बैटरी क्लिप
• जैक 3.5mm. के साथ 1m 4pol ऑडियो केबल
• 3पोल। स्टीरियो सॉकेट 3.5 मिमी
• एक स्विच
• परफ़बोर्ड का एक टुकड़ा
• एक 9वी बैटरी
• मिलाप
• 2 मिमी तांबे के तार 0, 25 मिमी पृथक तनावपूर्ण तार

निम्नलिखित उपकरणों का उपयोग किया जाना चाहिए:

• सोल्डरिंग आयरन
• बिजली की ड्रिल
• डिज़िटल मल्टीमीटर
• एक गोल रास्प

चरण 5: यांत्रिकी बनाना: भाग 2

स्विच और 3, 5 मिमी सॉकेट रखें

आवरण (ऊपरी और निचले) के दोनों हिस्सों में दो आधे छेदों में फाइल करने के लिए रास्प का उपयोग करें। छेद को इतना चौड़ा करें कि स्विच उसमें फिट हो जाए। अब 3.5 मिमी सॉकेट के साथ भी ऐसा ही करें। इयरप्लग को जोड़ने के लिए सॉकेट का उपयोग किया जाएगा। ऑडियो 4pol से निकलता है। जैक को 3.5mm सॉकेट में रूट किया जाएगा।

केबल और फोटोट्रांसिस्टर के लिए छेद बनाएं

सामने की तरफ 3 मिमी का छेद ड्रिल करें और उसमें फोटोट्रांसिस्टर को सुपर-ग्लू करें ताकि उसके टर्मिनल छेद से गुजरें। एक तरफ 2 मिमी व्यास का दूसरा छेद ड्रिल करें। 4 मिमी जैक वाला ऑडियो केबल इसके माध्यम से चलेगा।

इलेक्ट्रॉनिक मिलाप

अब इलेक्ट्रॉनिक घटकों को परफ़ॉर्मर पर मिलाप करें और इसे ऑडियो केबल और 3.5 मिमी जैक से तार दें जैसा कि योजनाबद्ध में दिखाया गया है। ओरिएंटेशन के लिए जैक पर सिग्नल पिनआउट दिखाते हुए चित्रों को देखें। अपने DMM का उपयोग यह देखने के लिए करें कि जैक से कौन सा संकेत किस तार पर निकलता है, इसे पहचानने के लिए।

जब सब कुछ समाप्त हो जाए, तो डिवाइस चालू करें और जांचें कि क्या ट्रांजिस्टर पर वोल्टेज आउटपुट परिकलित सीमा में कम या ज्यादा हैं। यदि आप एम्पलीफायर के पहले चरण में R3 को समायोजित करने का प्रयास नहीं करते हैं। ट्रांजिस्टर की व्यापक सहनशीलता के कारण यह समस्या हो सकती है, आपको इसके मूल्य को समायोजित करना पड़ सकता है।

चरण 6: परीक्षण

मैंने कुछ साल पहले इस प्रकार का एक अधिक परिष्कृत उपकरण बनाया था (वीडियो देखें)। इस समय से मैंने ध्वनि के नमूनों का एक समूह एकत्र किया है जो मैं आपको दिखाना चाहता हूं। उनमें से अधिकांश को मैंने अपनी कार में गाड़ी चलाते समय एकत्र किया और फोटोट्रांसिस्टर को अपनी विंडस्क्रीन के पीछे रख दिया।

• "Bus_Anzeige_2.mp3" यह पास से गुजरने वाली बस के बाहरी LED-डिस्प्ले की आवाज़ है
• "फ़हरज़ेग एमआईटी ब्लिंकर.एमपी3" एक कार का ब्लिंकर
• "LED_Scheinwerfer.mp3" एक कार की हेडलाइट
• "Neonreklame.mp3" नियॉन लाइट्स
• "Schwebung.mp3" दो हस्तक्षेप करने वाली कार हेडलाइट्स की धड़कन
• "Sound_Flourescent_Lamp.mp3" एक सीएफएल की आवाज
• "Sound_oscilloscope.mp3" अलग-अलग समय सेटिंग्स के साथ मेरी ऑसिलोस्कोप स्क्रीन की आवाज़
• "Sound-PC Monitor.mp3" मेरे पीसी-मॉनिटर की आवाज
• "स्ट्रैसेंलैम्पेन_सेक्वेंज़.एमपी3" स्ट्रीट लाइट
• "Was_ist_das_1.mp3" एक बेहोश और अजीब एलियन जैसी आवाज जो मैंने अपनी कार में इधर-उधर गाड़ी चलाते हुए कहीं पकड़ी थी

मुझे आशा है कि मैं आपकी भूख मिटा सकता हूँ और आप अब अपने दम पर रोशनी की नई दुनिया का पता लगाने के लिए आगे बढ़ेंगे!