Свежие обсуждения
Консультации

Применение операционных усилителей для реализации VOX

1 4

Значит, есть задача сделать VOX, т.е. voice activated switch, т.е. необходимо мониторить наличие аудиосигнала и при его отсутствии отключать усилитель для экономии энергии, а при его наличии быстро включаться в работу.

Наверное, разумнее всего реализовать это с помощью первой попавшейся ширпотребной микросхеме дуального операционного усилителя. Т.е. 1й ОУ будет собран как предусилитель, увеличивая на порядок амплитуду сигнала с линейного выхода, за ним будет диод, да емкость, медленно разряжаемая через сопротивление, а 2й ОУ будет работать в режиме компаратора. На выходе системы имею какой-то логический уровень, которым и управляю питанием мощного усилителя.

Вроде все просто.

Покопался в Инете, попалась на глаза схема (см. аттачмент). Эта конкретно схема ко мне прямого отношение не имеет, но не смог понять пару моментов в ней. Прошу разъяснить.

ОУ1 должен работать как предусилитель сигнала микрофона, схема включения классическая, обратная связь, делитель напряжение, но каково назначение емкости 100 мкФ и как оно работает?
ОУ2 - что это за схема включения? Вроде бы повторитель. Но почему обратная связь после диода? И как ОУ2 в таком хитром виде именно работает?
ОУ3 - с ним понятно, компаратор (выход которого отключает ОУ4 за счет свойства данной МС, отсекать выход ОУ при отсутствии тока на Iset)
ОУ4 - повторитель, типа согласовываем входные и выходные сопротивления.

 

Елки-палки, а вот вторую схему нарыл, см. аттачмент, тут нет обратной связи, по идее тоже компаратор, выход которого через диод заряжает емкость. Но, а как он вообще работает? По идее же без обратной связи любой микроскопический дифференциал на входе сразу даст сатурацию усилителя. Как во второй схеме работает вообще VOX как таковой?

 

1 - назначение конденсатора - развязка по постоянному напряжению входа усилителя(от земли)
2 - после диода - чтобы компенсировать нелинейность диода
---
вторая схема - на выводе "3" устанавливается пороговое напряжение(постоянное), на вывод "4" подаётся звук - при уровне звука "больше"(отрицательный полупериод) чем падение напряжения на резисторе "150к" на выходе появляется положительный импульс заряжающий конденсатор....
порог срабатывания устанавливается подбором "150к"

 

AnSi: 1 - назначение конденсатора - развязка по постоянному напряжению входа усилителя(от земли)
да, вроде бы, логично, а зачем такая большая емкость?

AnSi: 2 - после диода - чтобы компенсировать нелинейность диода
вроде бы понятно, нашел "пиковый детектор", а обратная связь после диода, дабы исключить из картины падение на нем и связанные с ним нелинейности

AnSi: 3 - ОУ4 - не повторитель
а что же это как не повторитель напряжения?

AnSi: вторая схема - на выводе "3" устанавливается пороговое напряжение(постоянное), на вывод "4" подаётся звук - при уровне звука "больше"(отрицательный полупериод) чем падение напряжения на резисторе "150к" на выходе появляется положипельный импульс заряжающий конденсатор....
порог срабатывания устанавливается подбором "150к"

спасибо, принцип работы такого решения ясен, кстати, просто и эффективно
а смысловая нагрузка 100К на инвертирующем входе?

 

Дополню ответ к первой схеме:
1- из за однополярного питания, 3 - регулируемый усилитель (в данном режиме как шумоподавитель).

 

alx25v: 1- из за однополярного питания,

нет, все-таки не врубаюсь, насчет 100 мкФ, ну сидит себе микрофон корпусом на земле, и пусть сидит. Сигнальный его вывод идет через
разделительный конденсатор - и хватит.

Что это за делитель напряжения в обратной связи ОУ, который не к земле привязан, а через емкость?!

alx25v: 3 - регулируемый усилитель (в данном режиме как шумоподавитель).

как шумоподавитель - согласен, а вот где там "регулировка" в повторителе может быть

 

ZZZAMK: вроде бы понятно, нашел "пиковый детектор", а обратная связь после диода, дабы исключить из картины падение на нем и связанные с ним нелинейности

хотя, как я понимаю, не критично в такой "брутальной" задаче, как VOX, до или после диода кидать обратную связь, работать будет

 

ZZZAMK: alx25v: 1- из за однополярного питания,
нет, все-таки не врубаюсь, насчет 100 мкФ, ну сидит себе микрофон корпусом на земле, и пусть сидит. Сигнальный его вывод идет через разделительный конденсатор - и хватит.

Погугли "схемы включения операционных усилителей при однополярном питании" и станет понятно.

 

ZZZAMK: а смысловая нагрузка 100К на инвертирующем входе?

1 - защита входа от перегрузки по току через защитные диоды
2 - компенсация падения напряжения из-за входного тока

ZZZAMK: нет, все-таки не врубаюсь, насчет 100 мкФ

посчитайте усиление каскада для постоянного напряжения и для разных частот - сопротивление конденсатора считается по "школьной" формуле.

 

alx25v: Погугли "схемы включения операционных усилителей при однополярном питании" и станет понятно

Спасибо, погуглил, все встало на свои места. В общем, включение ОУ с несимметричным питанием, когда у нас входной сигнал симметричен относительно земли - это есть полная лажа. Схема по природе нестабильна, смещение входного сигнала противоестественное, емкостная обратная связь дает отсутствие усиления НЧ и фазовый сдвиг...