LED light show

Audio projekti

Moderators: stojke369, pedja089, [eDo], trax

LED light show

Postby Maki » 24-08-2015, 16:10

Danas se je sve više popularizirala LED rasvijeta. Tako sam došao na ideju da izradim jedan light show za 3 LED trake (crvena, žuta i plava) ili za jednu RGB traku.
Što je to LED traka ? LED traka je sastavljena od mnogo svjetlećih dioda. Na fotografiji možete vidjeti jednu LED traku.
Kako bi smo izradili light show prvo moramo razmotriti kako light show radi. Light show je svjetlosni efekat koji za određene tonove pali određena svijetla različitih boja. Znamo da je svakom tonu „dodjeljena“ jedna određena frekvencija. Tako je tonu C „dodjeljena“ frekvencija od oko 261 Hz. Raspon frekvencije koje ljudsko uho čuje je od 20Hz do 20 kHz. Uzmimo da su duboki tonovi od 20Hz pa do 150Hz, srednji tonovi od 151Hz do 4kHz, a visoki od 4kHz do 20kHz. Ono što light show radi je pali zelenu žarulju za srednje tonove, žutu za duboke tonove, a crvenu za visoke tonove. Eh da, a kako mi to planiramo izraditi ? Svoj light show ćemo izraditi pomoću operacijskogpojačala, tranzistora, otpornika, kondezatora i nekoliko popratnih dijelova, a naravno nesmijemo zaboraviti i LED traku.
Prvo ćemo si postaviti pitanje kako izdvajat tonove ? Kako prepoznat je li su tonovi duboki,
srednji ili visoki ? Recimo to ovako. Kako bi ste Vi izdvojili grubo kamenje od sitnog ? Zapravo vrlo jednostavno, pretpostavljam da biste upotrijebili sito, a to se još naziva filter. Jer on filtrira odnosno čisti/odvaja veće kamenčiće od manjih. Tako i u elektronici postoji sito/filter za frekvencije/tonove. A od čega je sastavljen taj naš filter. Zapravo je vrlo vrlo jednostavan. Sastoji se od jednog otpronika i jednog kondezatora. Takav filter se naziva RC (resistor capacitator, hrv. Otpor kondenzator).
Ovdije je prikazan shematski oblik RC filtera i CR filtera. RC filter se naziva još i NF niskofrekventni filter. No zašto baš niskofrekventni filter ? To ćemo vidjeti i dokazati u praksi i to bez osciloskopa, ali će te moći vidjeti signale koje sam snimio putem osciloskopa.
Što će nam trebati ? Jedan oscilator (astabil), nekoliko otpora, kondenzatora, LE dioda te operacijsko pojačalo.
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show


Re: LED light show

Postby Maki » 24-08-2015, 16:11

Nije sve stalo u jedan post... Javlja error...
Nastavak...
Pa krenimo. Upotrijebit ćemo NE555 u spoju asabila i njime ćemo gnenerirat frekvenciju od 1 Hz, RC filter te operacijsko pojačalo.
Ovoje električna shema našeg praktičnog dokaza. No kako ćemo zapravo dokazat i vidjet RC filter na dijelu ? RC filter je u našoj shemi sastavljen od otpora R3 i kondenzatora C3. Otpori R1 i R2, kondenzatori C1 i C2 te integrirani krug NE555 čine generator frkevencije od 1Hz, LM741 čini sljedilo napona tzv. Buffer. Što je buffer ? On signal koji mu se dovede na ulaz prosljedi na izlaz, ali ga dodatno strujno ojača nešo slično kao hidraulička dizalica, uz mali napor podignemo veliki teret... V1 je izvor napona, a može biti baterija od 5V do 15V također možete upotrijebiti i neki ispravljač u tom rasponu napona. Struja koju baterija ili ispravljač mora dati je reda 100mV.
Sklop spojimo na eksperimentalnu pločicu. Ako smo sve dobro povezali, priključenjem baterije trebali bi vidjeti da obije LED-ice žmigaju frekvencijom od 1Hz. Sad ćemo zamjeniti otpornik R1 sa 1k i R2 sa otpornikom od 6k8 te C2 sa 10nF. Time podižemo frekvenciju osciliranja na oko 10000Hz. Kad smo to promijenili trebali bismo zamjetiti da LED2 konstantno svijetli istim intezitetom dok LED1 slabije. Iz toga možemo zaključiti da RC filter (niskofrekventni) propušta signal do neke granic, a frekvencije iznad te granice naglo prigušuje.
Evo kako LEDice svijetle na 1Hz, a ovako svijetle na 10kHz.
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby Maki » 24-08-2015, 16:51

Kao što sam rekao, snimka putem osciloskopa :)
Plavo je poslijevfiltera, a žuto prije. Vidi se da je plavi znatno prigušen.
Da napomenem, projekat je u izradi, ali će biti popračen cijelom dokumentacijom. Nadam se da je u redu što sam ga smjestio u ovaj podforum.
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby Maki » 24-08-2015, 17:50

Sad kad smo ustanovili kako RC filter radi, reći ćemo kako izračunati graničnu frekvenciju filtera kad počinje prigušivati signal. Formula je vrlo jednostavno i glasi: granična frekvencija obrnuto proporcionalna je umnošku otpora i kondenzatora pomnoženih sa 2pi. Matematički: fgr=1/(2*pi*R*C).
R i C su vrijednosti djelova RC mreže izraženi u faradima i ohmima. Ista formula vrijedi i za CR mrežu. No koja je razlika između RC i CR mreže ? Osim što je razlika u formaciji otpornika i kondenzatora na shemi, razlikuju se u tome što CR filter nepropušta signale do određene frekvencije, a zatim kad signal pređe graničnu frekvenciju propušta ih :) . Zato se još naziva i VF filter jer niske frekvencije prigušuje, a vidoke prpušta.
Kako to planiramo iskoristiti ? Ako se žuta boja mora paliti na rasponu frekvencije od 0Hz-150Hz onda ćemo upotrijebiti niskofrekventni filter koji će propuštat signal do 150Hz, a sve ispod će jednostavno prigušit
Crvena se mora paliti za frekvencije veće od 4kHz. Što znač da ćemo upotrijebiti VF filter jer će sve frekvencije ispod 4kHz prigušit, a ostale iznad 4kHz propustit.
Još je ostala jedna boja, a to je zelena... E kako ćemo nju ? Ona se mora paliti na rasponu frekvencija od 150Hz do 4kHz. Jel vam možda na nešto aludira ? Ako postavimo jedan NF filter da počne prigušivat od 4kHz, postavili smo si onda neku gornju granicu. No kako rješit onda da se ne pali na frekvencijama ispod 150Hz ? Hmm... Mogli bi upotrijebiti jedan VF filter :)
On će sve frekvencije ispod 150Hz prigušit, a sve iznad 150Hz propustit. No NF će ove koji su iznad 4kHz prigušit. I to je to.
Možda zvuči ovako jednostavno, no morat ćemo obratiti pozornost na neke stvari... Jer u praksi nije sve idealno. To i je čar elektronike :)

Sad ću napraviti stanku pa malo probati razviti ideju, držte fige da bu dobro delalo :)

Naravno ako tko ima pitanja neka pita, bit će mi drago odgovotiti.
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby pedja089 » 24-08-2015, 20:30

Maki wrote:Struja koju baterija ili ispravljač mora dati je reda 100mV.

:ohno:
Maki wrote:nešo slično kao hidraulička dizalica, uz mali napor podignemo veliki teret

Ovo bas i nije tacno.
Ostalo deluje ok. Mozda bi trebao naglasiti karakteristiku RC filtera. Nije bas tako ostra kao sto ti kazes propusta i ne propusta...
User avatar
pedja089
 
Posts: 7818
Joined: 20-02-2007, 14:50
Location: Beočin -Srbija

Re: LED light show

Postby Maki » 24-08-2015, 21:33

Joj, struja u mV hahahaha :lol:
Oprostite, zalomilo se :oops:
Hvala na komentaru !
Nažalost nemam opremu da snimim propusnost RC i CR filtera u praksi, mogu jedino u simulaciji.
Možda sam previše istaknuo to propušta i prigušjue kao striktno on/off :roll: ...

Hehe, ovo sa dizalicom mi je nekako bilo najbliže.

Hmm... Probat ću nacrtat graf sa 10-20 mjerenja ovisnosti izlaznog signala filtera o frekvenciji. Možda uspijem time prikazat taj prijelaz...

Usput, nešto se čak i svijetli :)
Za sad su 2 ledice, jedna za bass i jedna za visoke tonove. Moglo bi biti dobro.
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby pedja089 » 24-08-2015, 21:54

Samo nastavi dalje...
Dovoljano ti je 2 grafa na X osi f, na Y slabljenje signala.
User avatar
pedja089
 
Posts: 7818
Joined: 20-02-2007, 14:50
Location: Beočin -Srbija

Re: LED light show

Postby Kukinjos » 25-08-2015, 10:51

Evo da se i ja napravim "jako pametnim":
Maki wrote:Ako se žuta boja mora paliti na rasponu frekvencije od 0Hz-150Hz onda ćemo upotrijebiti niskofrekventni filter koji će propuštat signal do 150Hz, a sve ispod će jednostavno prigušit

Pretpostavljam da bi trebalo pisati - iznad - :wink:
Cezare, star sam i nemoćan, ali poslušaj moj savjet ....
User avatar
Kukinjos
 
Posts: 1723
Joined: 28-03-2012, 18:01
Location: Split

Re: LED light show

Postby Maki » 25-08-2015, 12:47

Da, hvala :)
Oprostite zbog pogrešaka.

Nekaj sam sklepal :lol:
Evo kratki video kako "svijetle" visoki i duboki tonovi.
Svakako ću to još sve popratiti tekstom, ali prvo sam se morao uvjeriti da sam na dobrom putu :roll: ...
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby Maki » 27-08-2015, 10:39

Pa krenimo dalje.
Ovako, osnovu koncepciju smo na početku spomenuli. No kako bi to trebalo izgledat u praksi možete vidjeti u prilogu. No no, nemojte se splašiti malo veće sheme. Osobno kad nisam poznaovao elektroniku kao danas, takve sheme su mi bile užas ! Nisam ništa razumio... No probat ću Vas odjelit od tog straha kojeg sam ja imao. Kako ? Zajedno ćemo proći krzo CIJELU shemu, od A do Ž. Krenut ćemo od ulaza. To vam je na shemi označeno kao ulaz sa radia. Audio signal sa radia, mobitela, računala i sličnih uređaja dovodimo na jedno pojačalo. Zašto ? Jer je taj signal preslab da bi ga mi mogli dalje koristiti. Pojačanje tog pojačala može biti od 1-51, što znaći da ulazni napon možemo pojačat za čak 51 puta. Trimer R1 nam omogućuje da mjenjamo pojačanje. Jer pojačanje operacijskog pojačala u neinvertirajučem spoju za spoj sa naše sheme glasi: A = (R 1+R2)/R2 . Sa A se označavapojačanje, a otpor je izražen u ohmima. Što se pojačala tiče, nadam se da je sada jasnije. E sad na red dolaze naši filteri. Kao što možete primjetiti svi filteri su spojeni u zajedničku točku, a to je izlaz pojačala. Zašto ? Da iz jednog signala možemo izdvojiti baseve, srednje tonove te visoke. Krenimo od dubokih/bas tonova. Njih izdvajamo uz pomoć NF filtera sačinjenog od otpora R3 i kondenzatora C3. On će sve signale do 150Hz propuštat, a potom početi ih prigušivat. Zatim taj signal preko operacisjkog pojačala prosljeđujemo dalje, ali ga strujno ojačavamo. Zašto ? Zato što signal poslje filtera je vrlo slab po snazi da bi ga mogli koristiti dalje. Sad skočimo na filter za srednje frekvecnije. Rekli smo da se sastoji od 2 filtera, jedan je CR (C4 i R6,), dok je drugi RC (R5 i C3). Jeli je bitno kojeg ćemo prvogpostaviti ? Ne, tako je svejedno koji je prvi. Tako sam odlučio da ću prvo postaviti NF/RC filter koji se sastoji od R5 i C3. Taj filter propušta signal do 4kHz pa ga počinje prigušivat. Budući da je taj signal poslije filtera oslabio, moramo ga strujno ojačat i onda ga dovesti na CR/VF filter. To smo odradili sa jednim bufferom. CR/VF filter se sastoji od C4 i R6. On pak propušta signal od 150Hz. Tako smo na taj način odvojili srednje tonove. Ostao je još jedan, a to je CR/VF za visoke tonove. On se sastoji od C2 i R4. On sve signale do 4 kHz prigušuje, a iznad propušta.
Sad smo rješili dilemu oko filtera. No sad tek stvari počinju biti interesantne !
Sigurno se pitate pa dobro kakvi su ovo VF filteri poslje SVAKOG filtera ?? Konkretno mislim na one CR filtere koji se sastoje od 1uF kondića te 10k otpornika.
Pa krenimo. Dok sam analizirao rad sklopa nisam imao te VF filtere već sam na njihovo mjesto spajao tranziće. I tako sam primjetio nešto ćudno, a to je da na višim frekvencijama oko 5-6kHz, upalio se je bas. To me je potaklo na razimšljanje. Što sam zaključio ? Jel se možda sječate onog mog gore oscilograma s ociloskopa koji prikazuje prigušenje RC filtera ? Ako da, ponovno bacite pogled. Vijet će te da je na izlazu filtera stalan napon od skoro 2V (plava linija). Filter je prigušio signal, nema više AC komponente, ali ostala je DC komponenta od gotovo 2V. Što se zapravo događa ako ga mi dovedemo na naš tranzić ? Konkretno koristio sam BC639 tranzistor. Kako bi taj tranzistor prove, na bazu mu se mora dovesti napon od 1V, a koliko mi imamo ? 2V ! Zato i je proveo... Tako sam shvatio da moram odvojti izmjeničnu od istosmjerne komponente ? No kako ? Hahaha, kondić je naše rješenje. On upravo ima tu ulogu. Tako sam ga i postavio te zatim i operacisjko pojačalo kako bih opet strujno ojačao taj izmjenični signal. No zašto taj otpor od 10k ? Heh... On je postavljen jer operacisjko pojačalo ima visoki ulazni otpor. Sad se dovedimo u tu situaciju da na ulazu ne dovedemo signal. Veza između dva operacijska pojačala je kondenzator. Ulaz operacijskog pojačala je visoko omsko, a kondenzator također predstavlja veliki otpor za DC struju. Što se u tom trenutku događa ? Događa se to da taj ulaz operacisjkog pojačala ostaje plivat, ondnosno lovi sve i svašta... Zbog toga bi na izlazu imali svašta....
E da... Sad sam se sjetio što sam još htio dodat. Upravo to da ja nisam planirao postaviti na izlaze VF filter, već se on sam igro slučaja stvorio. Stoga treba obratiti pozornost koja je granična frekvencija tog filtera. Ja sam namjerno računski postavio na oko 15Hz. To znaći da će taj naš filter prigušivat sve ispod 15Hz, a između ostalog to ovak i onak nemremo ćut...
To se događa i kod projektiranja pojačala i brojnih drugi sklopova. Zato dobro pazite gdje stavljate kombinaciju R i C .
Jel moguće ? Pa sve smo prošli ! Jelda da nije bilo strašno :lol:
Nadam se da vas sad ne boli glava i da vas s time nisam odvratio od elektronike :roll:
Malo se šalim, ali ako imate kakva pitanja, tu sam, rado ću odgovoriti :D

To je tek osnovna baza, sad treba to još malo doradit.
Attachments
LED LS v1.rar
Električna shema verzija 1
(49.84 KiB) Downloaded 277 times
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: Re: LED light show


Re: LED light show

Postby Maki » 07-09-2015, 08:17

Nakon igranja sa time, posnimio sam video . Sklop sam realizirao na eksperimentalnoj pločici. Trebalo mi je vremena da shvatim kako mi je jedno operacijsko pojačalo neispravno te da zbog toga stvara probleme koji bome znaju isprovocirati :lol: . Sklop sam malo pojednostavio (barem mislim :D ). Nova shema vam je dostupna u prilogu
Kao što možete primjetiti sad imamo i izlazne tranziće. Tranzistori su 2N2222. No zašto baš oni ? Neki će reći skupi su ! Da i u pravu su. No glavni, a rekao bi i jedini razlog je što sam ih imao baš 3 komada pri ruci. Vrlo vjerovatno bi isto radilo i sa jefinijima BC547/BC548 ili BC639 i sl. Hm... Izlazni dio se sastoji od tranzistora koji se koriste kao sklopke te njima pripadajućih baznih optornika. U kolektorskom krugu se nalazi potrošać (LED traka).
Što sam izmjenio na shemi ? Pa izbacio sam buffere poslije svakog filtera. Zašto ? Želio sam probati kako bi radilo bez njihh i ustanovio sam da radi sasvim u redu.
Kako sam odredio bazne otpore, ako nekoga interesira, neka javi, objasnit ću rade volje. Možda ću to kasnije i obraditi no vidjet ću.
Razmišljajući došao sam do zaključka da LED trake ne troše puno, reda 360mA/m, no što ako netko poželi nešto veće trake (duže) ? Što se tad događa sa izlaznim tranzićima ? Kako bi se to odrazilo na sklop ? Pa recimo ovako, ovo moje rješenje je u redu za cca. 1m trake. Jer to je oko 360mA. Netko bi rekao pa stavi mosfete. To bi bilo mogli bi reći super rješenje no... Kaj pak sad pitate se ? Mosfet je naponski upravljan tranzistor, ali on ima veliki kapacitet između Gate i Sorce pinova. Upravo zbog toga zahtijevaju poseban „tretman“. Kako bi sve radilo u redu, morali bi postaviti neki mosfet driver. Naravno, možemo ga i sami izraditi. No ono što mogu zaključiti da bi to svakako dodatno zakompliciralo stvar.
Moje rješenje bi bio TIP122 ili BDX33. To su pojači bipolarni tranzistori, jedan maks. isporučuje oko 5A dok drugi čak 10A ! Opet smatram da ih nebi mogao samo tako zamjeniti sa ulogom 2N2222. Jer... Tranzistor da bi proveo mora mu se između baze i emitera omogućiti stanje vođenja, ono je oko 0,7V. Što znaći da u našem slučaju NPN tranzistor provede 100% kad mu se na bazu dovede 1V (za 2N2222) i omoguči bazna struja od: struja_potrošaća/hfe . Ono što se kod nas može dogoditi da mi izračunamo bazni otpornik za napon od 12V. No naš izlazni signal nije uvijek ili 12V ili čista nula. Upravo suprotno on često varira između 0V i 12V ovisno o ulaznom signalu. Uzmimo trenutak kad je napon signala 6V. Mi imamo isprojektiran otpornik za 12V. Događa se da na 6V tranzistor dobiva duplo manju baznu struju, što automatski dovodi do manje kolektorske struje (LED slabije svijetli). I tu se događa da se tranzistor grije jer pad napon na tranziću više nije oko 0.1V (zavisi o tranzću) već daleko veći, reda 1V. To znaći da će se dodatno grijati.
Opet pretpostavljam da neće to stvarati ionako velikih problema jer ovako i onako LED traka nemre raditi ispod određenog napona npr. 10,5V.
To su vam neka moja razmišljanja. Ukoliko imate pitanja, nešto vam nije jasno, slobodno pitajte :)
Attachments
LED LS v2.rar
Shema verzija broj 2
(53.58 KiB) Downloaded 245 times
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby Kukinjos » 07-09-2015, 08:35

Pratim pomalo ovu tvoju temu i imam par svojih razmišljanja o njoj:
1. Mislim kako bi trebao napraviti virtualnu masu, jer ti operacijska pojačala rade u nekom polu linearnom režimu, dakle pojačavaju samo jednu poluperiodu, a tu onda imaš gomilu harmonika na svakom području, koja mogu palit trake bez obzira na frekvenciju ulaznog signala.
2. Izostavio si bazne otpornike prema masi, a ja bih još dodao i diodu za inverznu polarizaciju paralelno tim nepostojećim otpornicima, čime bi dobio bolju osjetljivost, jer napon na bazama ne bi išao toliko u minus.
3. Ovo je sad moje razmišljanje, možda bi bolje bilo staviti aktivni filter, kad već koristiš operacijska pojačala, jer imaju veće pojačanje na području rada i veće gušenje van tog područja
Cezare, star sam i nemoćan, ali poslušaj moj savjet ....
User avatar
Kukinjos
 
Posts: 1723
Joined: 28-03-2012, 18:01
Location: Split

Re: LED light show

Postby Maki » 07-09-2015, 10:43

Hvala :)
Kukinjos wrote:...
1. Mislim kako bi trebao napraviti virtualnu masu, jer ti operacijska pojačala rade u nekom polu linearnom režimu, dakle pojačavaju samo jednu poluperiodu, a tu onda imaš gomilu harmonika na svakom području, koja mogu palit trake bez obzira na frekvenciju ulaznog signala.
...

OK, probat ću ju realizirati.
Kukinjos wrote:...
2. Izostavio si bazne otpornike prema masi, a ja bih još dodao i diodu za inverznu polarizaciju paralelno tim nepostojećim otpornicima, čime bi dobio bolju osjetljivost, jer napon na bazama ne bi išao toliko u minus.
...

Ok, postavit ću bazne otpornike i diode (1N4148 ?).
Kukinjos wrote:...
3. Ovo je sad moje razmišljanje, možda bi bolje bilo staviti aktivni filter, kad već koristiš operacijska pojačala, jer imaju veće pojačanje na području rada i veće gušenje van tog područja

Hmm... Razmišljao sam o postavljanju aktivnog filtera, ali sam se nekako nadao da će i sa pasivnim biti ok.
Probat ću ih zamjeniti.

Još jednom, hvala na savjetima.
Ukoliko još tko ima koji savijet, slobodno recite :)
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby Maki » 08-09-2015, 17:47

Na savijet kolege Kukinjosa izmjenio sam shemu. Dodao sam sve što je predložio, barem mislim :) . Ako može povratni feedback jel to to ?
Svakako ću to ispitati na eksperimentalnoj pločici.
Samo da napomenem neću napajat LED traku dikrektno sa 15V, već ću u seriju sa njom postaviti nekoliko UF4007. To će trenutno za test biti u redu. Vjerovatno će u konačnoj verziji napajanje biti drugačije izvedeno.
Ako netko ima još neki prijedlog, neka ga slobodno iznese.

Nego da se nadovezem, na prijedlog kolege pedja089 posnimio sam frekvencijsku karakteristiku RC filtera. :)
Iako posjedujem osciloskop, odlučio sam se mjerenje provesti tako da i oni koji ne posjeduju osciloskop i funkcijski generator to mogu izvesti. Vjerovatno se pitate kako ? :lol:
Upotrijebio sam mobiltel, otpornik, kondenzator te multimetar. Pomoću mobitela pokrenuo sam ovaj video https://www.youtube.com/watch?v=qNf9nzvnd1k . Dakako možete se poslužiti i tabletom, računalom... Na videu piše koja je frekvencija signala. Signal je sinusoidni. Na izlaz za zvučnike/slušalice sam se spojio sa svojim kablom koji na sebi ima 3,5mm stereo priključke odnosno muški-muški. Jedan kraj sam utaknuo u mobitel, dok sam drugi pomoću krokodilki povezao sa eksperimentalnom pločicom. Na eksperimentalnoj pločici sam realizirao običan RC filter sa R=10k, a C=100nF. Multimetar sam povezao na izlaz RC člana i to je to. Multimetar postavite da mjeri manji AC napon, u mom slučaju radi se o skali od 2V. Pokrente video. Zatim kad npr. napiše da je frekvencija 30Hz, u istom trenutku pritisnete tipku hold na vašem multimetru, očitate i krenete dalje. Broj mjerenja je proizvoljan. Što ih je više, točniji i precizniji je graf. Ukoliko niste razumijeli postupak, mogu probat bolje pojasnit.
Dakako da mjerenja nisu idealna, ali ovako za probu, da sami nešto posnimite, odlično je :)
Graf je u paketu sa električnom shemom.
Nadam se da vam je postupak bio interesantan :lol:

LP
Attachments
Shema i odaziv.rar
Shema i odaziv
(78.31 KiB) Downloaded 244 times
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby Maki » 10-09-2015, 14:20

Hm... Ispitao sam na eksperimentalnoj pločici i djeluje puno bolje :)
Nego, ne smijem zaboraviti pojasniti kako nova shema funkcionira. Zapravo je praktički ista kao i prva verzija, samo je sad u igri aktivni filter. No dobro... Pitate se odakle pak sad aktivni i pasivni ??? Hehe, pasivni je samo RC član, ali aktivni je RC član + pojačalo. Vjerovatno se pitate pa dobro zašto nije tako i na novoj shemi u kojoj nemremo pronaći NF i VF filtere. Već su neki čudni spojevi...
Kako bih vam to što bolje objasnio dotaknut ću se teme kako rade operacijska pojačala. Neću vas puno mučit sa detaljima i građom operacijskog pojačala.
Pa krenimo. Operacijsko pojačalo... Možda vam negdje zvoni u glavi da ste za njega čuli, ali u tom trenutku vam je to možda izgledalo kao znastvena fantastika.
No kad jednom shvatite kako rade, otvaraju vam se nove mogučnosti.
Imamo jedan izlaz, priključke za napajanje, i dva ulaza. Jedan ulaz se naziva invertirajući, dok drugi neinvertirajući. Ulazi su visoko omski, kroz njih teče jako mala struja.
Osnovni spoj operacijskog pojačala možste vidjeti na slici. Naime, ovo je invertirajući spoj. Odnosno on ulazni signal pojačava, ali ga pritom fazno zaokreče za 180°.
Kako to radi ? Vrlo jednostavno, on nastoji dovesti potencijal invertirajučeg ulaza na potencijal neinvertirajučeg ulaza. Zato ako spojite ovaj gore spoj, moći ćete vidjeti da je napon na invertirajučem ulazu 0V u odnosu na masu.
Uzmimo da je naš ulazni signal npr. 1V. Pojačanje pojačala je 1 jer, pojačanje invertirajučeg spoja je -R2/R1 . Minus je jer je invertiran.
E sad što se događa ? Da bi napon na invertirajučem ulazu bio 0V, koliki treba biti izlazni napon ? -1V ! Zašto ? Pa pogledajmo. Izlazni napon je -1V, ulazni napom 1V, invertirajući ulaz je visoko omski ulaz, gotovo možemo zanemariti njegov otpor. Ostaje nam samo linija R1 i R2 otpornika. To bi izgledalo nekako ovako
E sad koliki napon mjeri voltmetar ? Odgovor je 0V. A koliko operacijsko pojačalo želi da bude ? 0V... Heheh, eto cijela nauka... Povratna veza je negativna, jer da je pozitivna, operacijsko pojačlo bi proosciliralo.
Uzmimo da je R2 = 2R1 . Što smo time dobili ? Koliki sad treba biti izlazni napon ? Pa -2V. Ako nije jasno vratite se na ovo , samo za R2 stavite 20k, a V2 kao nepoznanicu, s uvijetom da voltmetar mjeri 0V.
Ista stvar je i neinvertirajuče pojačlo. On također ima negativnu povratnu vezu, ali opet potencijal invertirajučeg ulaza nastoji dovesti na potencijal neivnertirajčeg....

Moram ovako u djlovima zobg linkova...
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby Maki » 10-09-2015, 14:20

Pitate se kakve sad to veze ima sa filterima ??? Ovako, umimo da imao kapacitet od 100nF, njegov Xc glasi Xc = 1/(2*pi*f*C) . Gdije je pi konstanta od 3,14, f frekvencija na koju je spojen kondić, C kapacitet tog kondića u F. Uzmimo da na njega dovedemo 10Hz, njegov otpor tada iznosi oko 160kohma, povečajmo frekvenciju na 100kHz, otpor mu je postao oko 16 ohma. Što možemo zaključiti ? Dapovečanjem frekvencije otpor kapaciteta opada. E sad NF aktivni filter izgleda. ovako. Sad uzmimo da je ulaznafrkevencija 10Hz, Otpor kondenzatora je veliki, gotovo da niti ne utječe na pojačanje, kako se frekvencija podiže njegovo otpor opada. No zato on počinje utjecati na ukupan otpor povratne veze i samim time pojačanje, izlazni signal pada. Zvuči li vam to poznato ? Ne ?! Hahaha, pa to isto radi i pasivni kakav mi znamo NF filter . Izračuna granične frekvencije ostaje isti i glasi f=1/(2*pi*R*C) gdije je R otpor povratne veze il vam paralelno spojeni otpor sa kondićem.
A VF ? Pa njega možete vidjeti tu.
Sad kondić nije u povratnoj vezi već u seriji sa ulazni otpornikom. Promatrajmo situaciju sada za ulaznu frekveciju od 10Hz. Njegov otpor je jako veliki, pojačanje pojačala akutomaski pada jer je otpor povratne veze daleko manji... Samim time izlazni signal je čak manjiod ulaznog... Podižimo frekvenciju i sad dođemo na 100khz. Njegov otpor je vrlo mali i gotovo ne utječe na pojačanje i izlazni signal je pojačan. Izračuna granične frekvencije ostaje isti i glasi f=1/(2*pi*R*C) gdije je R otpor koji je u seriji sa kondićem.
I to je to :D . Nadam se da nije previše informacija odjednom...
LP,
Maki
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby Maki » 10-09-2015, 14:21

Fotke u testiranju: napajanje, razvoj
Da nadodam, ubacio sam i bežićnu verziju :) , samo sam postavio mikrofon, no o tome koji drugi put.
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby Maki » 16-09-2015, 09:58

Jučer sam radio neka testiranja :)
Izvadio sam jedno staro pojačalo sa TDA1562q IC-om spojio sam ga na laboratorijsko napajanje pa sam uživao malo u kombinaciji dobrog pojačala i light show-a.
Posnimio sam kako light show radi. Snimka
Nadam se da vam s projekat sviđa. Upravo radim završnu verziju sheme. Pa ću preći na crtanje PCB-a.
Ako imate kakva pitanja, savijet slobodno recite :)

Kao što možete primjetiti izrada/projektiranje sheme i pločice nije kratkotrajan postupak, ali osječaj kad vidite nešto svoje da radi neprocjenivo.
Možete primjetiti da se konačna shema često puta dosta razlikuje od početne, ali ona osnovna šablona kako ste zamislil da radi je gotovo uvijek ista.
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby Maki » 16-09-2015, 18:01

Evo električne sheme. Dodan je i mikrofon za bezičnu verziju. Na konektor J1 se spaja kondenzatorski mikrofon. Princip rada s mikrofonom sa opisao prilokom izrade zvučne sklopke. Preklopnikom se bira hoće te da light show kao ulaz uzme zvuk iz okoline ili putem kabla direktno sa mobiltela, računala i sličnih uređaja.
No nisam opisao zašto smo prešli na simterično napajanje, a nismo ostali na jednostrukom. Razlog je što operacijska pojačala ne rade baš najbolje na jednostrukim napajanjima odnosno područje rada im nije baš linearno. Kako bi otklonili potencijalne smetnje i tu nelinearnost upotrijebljavamo simetrično napajanje.
Preporučam da se C14 i C15 smjeste što bliže operacijskim pojačalima.
Mislim da je manje više to to :) . Ako ima kakvih pitanja, slobodno pitajte :)

Kad već pišem... Da spomenem da je ovo jedna vrsta predpojačala. Ukoliko želite, uvjerite se i sami. Na izlaz NF filtera se spojite putem dljelila napona (trimera) na svoje pojačalo. I na pojačalu će te imat jako dobro istaknute duboke tonove (osobno isprobao).
No neću vas previše time zamart, eto samo da spomenem da predpojačala rade slično, izdvajaju tonove.

Poslije ću pojasnit kako se sklop kalibrira/baždari/umjerava.

Naravno želja mi je i izraditi PCB, no vremenski sam ograničen, ali nadam se da će i PCB osvanut :)

Edit:
Zaboravio okačit shemu :lol:
Attachments
Shema v4.rar
Shema verzija 4
(34.62 KiB) Downloaded 233 times
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Re: LED light show

Postby Maki » 19-09-2015, 20:41

Kak vam se čini PCB ?
To je tek prva verzija, ali treba malo doraditi pa će tek onda kondačna verzija koju ću izraditi :)
Attachments
LED LS.rar
(47.34 KiB) Downloaded 222 times
Maki
 
Posts: 766
Joined: 02-07-2012, 12:54

Next

Return to Audio

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest

GOOGLE