signal present led

[Quiz]

Ciao Ragazzi,

dopo un pò di astinenza ecco che mi ripresento con un piccolo progettino. Si tratta semplicemente di un signal present led da inserire in una specie di DI... Questa specie di DI funziona benissimo (la specie di DI è un bilanciatore di linea con un volume e un led per segnalare la presenza di eventuale phantom), ma vorrei renderla attiva e sfruttare anche la phantom per poter inserire un piccolo led che indichi la presenza del segnale.

Facilissimo ho pensato: basta usare un BJT come switch triggerato dal segnale audio che apra e chiuda il circuito del led... Ebbene sono riuscito ad aver problemi anche qui...

ho usato un circuito come questo che vi ho linkato con una resistenza che mi permetta di non superare i 20 mA per il LED. Rispolverando i miei appunti ho applicato la semplice legge Ib> Ic/hfe per poter accendere il led... Trattandosi di un segnale di trigger molto basso (audio di linea) ho usato un transistor che ha un hfe molto alto, un MPS A13 (NPN, hfe min 5000) così che per chiudere il circuito mi basta una corrente di base molto bassa.

Con R1=0 il circuito si chiude a -20/-15 dB ma vorrei avere la chiusura del circuito a -35dB circa... Dovrei trovare un BJT con un hfe più elevato ancora per ottenere quello che voglio, o c'è un altro modo...?

inoltre ho notato una cosa simpatica: mettendo un potenziometro al posto di R1 pensavo di poter trovare sperimentalmente i valori di R1 in modo che il circuito si chiudesse a diversi livelli (dB), ma anche dando 1MΩ, l'accensione del led non variava rispetto a resistenza nulla... come è possibile...?

ho calcolato che il segnale di linea a -35dBu è 0,0138V, 0,023 mA @ 600Ω (su scala standard dBu con +4dB a 1,23V e valore di riferimento 0,775V)... Con l'MPS A13 Ib necessaria è 0,004 (con 20 mA di Ic), quindi per avere almeno 0,004 mA alla base, al mio segnale di 0,023 devo applicare una resistenza di 3450Ω... Ricordo che anche se applico un mega il led si accende sempre allo stesso valore e non sale...!


Salutone, grazie mille...!

[Vicus]

Perché un bjt per andare in conduzione ha bisogno di una certa Vbe che si ritiene essere di 0.7V (come quella di un diodo).

Prova così.

image2.png (2.31 KiB) Visto 6120 volte

Se il led va in conduzione aumenta la R senza nome oppure aggiungi una piccola resistenza in serie all'emettitore.

[Quiz]

Ciao Vicus,

grazie mille della risposta, ma questa volta non riesco ad accendere il LED.
io so che per mandare in saturazione il bjt occorre che Ib sia maggiore o uguale a Ic/hfe... fin qui tutto ok... Per mandare in conduzione un bjt tu mi dici che la tensione Base-Emettitore deve essere superiore a 0,7V. Essendo l'emettitore a terra mi verrebbe da pensare che il segnale di "trigger" deve essere almeno di 0,7V, ovvero circa -0,88 dBu.

Facciamo così: più che mandarmi uno schema (ti ringrazio comunque un sacco per quello postatomi) io ti chiedo, tu come faresti a progettare un signal present led che si illumini a -35db (che @600Ω sono 0,0138V)...? Che BJT sceglieresti e come faresti a calcolare resistenze e polarizzazione per questo...? Ho una alimentazione Phantom o un 9V...

Ti ringrazio ancora per la risp, un saluto e a presto...

[Vicus]

Devi amplificare allora.

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Allora,

nel frattempo ho avuto un'illuminazione e ho provato a buttare giù uno schema (allegato) ma fino a domani non avrò modo di realizzare.
Se ho bisogno di 0,7V circa come Vbe, non potrò mai raggiungere tale tensione a -35dB allora, come consigliavi tu ho messo in parallelo al mio led una linea che intercetta la base. Tale linea ha 22+3,9 kΩ che mi porta la corrente fornita dalla mia batteria a 9V (-0,7 della Vbe, quindi 8,3 V) fino a 0,31mA. Nel frattempo ho calcolato che per poter saturare il mio bjt (2N3904 con hfe a 50mA pari a 60) avendo 20mA di corrente al collettore mi servono 0,33 mA. per raggiungere tale corrente, oltre a 0,31 mA forniti dalla batteria, mi servono 0,02 mA che corrispondono guardacaso alla corrente che un segnale di linea a - 49 dB fornisce (49dB= 0,0127V --> 0,0127/600=0,021mA)...

Secondo te può funzionare...?

Un salutone...

[Vicus]

Per cominciare devi disaccoppiare il segnale dalla continua con un condensatore come ho fatto io sullo schema. Poi non conviene rompersi tanto coi conti perché basta che cambi una condizione e tutto va a putt...

Metti prima del circuito che usavi uno stadio di guadagno e sei a posto. Guadagni 20dB e arrivi a -15 con cui è più facile ragionare. Poi il tua ragionamento fila fino alla corrente infatti la linea ha impedenza 600 Ohm (secondo me no però sorvoliamo) però il circuitino che hai fatto non ha tale impedenza di ingresso.

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Lo stadio di guadagno in effetti rende i conti un più palpabili, però per me è importante sapere se i miei ragionamenti sono corretti se no anche con uno stadio di gain sono al punto di prima se non so come intervenire.... aver sottratto la Vbe ai 9V è "lecito" per il calcolo dei resistostori...?

Approposito del condensatore di disaccoppiamento, 0.1µF elettrolitico può andare o è troppo grosso..?


Salutone...

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con l'impedenza poi come la metto...? neanche disaccoppiando risolvo...?

[Vicus]

Ora che osservo meglio l'ultimo circuito che hai postato non va bene perché il bjt è sempre polarizzato così da accendere sempre il led. Il letteratura lo trovi come rete di polarizzazione a tre resistori che ha come caratteristica proprio quella di rendere il bjt sempre polarizzato. Quel circuito va bene per stadi di guadagno.
Se vuoi fare un circuito di precisione devi usare circuiteria più sofisticata.
Altrimenti per un led di segnalazione io andrei a spanne e farei qualche prova.
I tuoi ragionamenti comunque son corretti, devi solo fare esperienza sulle applicazioni.

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Non per sfiducia, ma non mi è costato niente vedere che avevi ragione sul fatto che rimanesse acceso sempre, anzi, all'aggiunta del segnale alternato il led lappeggiava tra on/off come si poteva prevedere.

Oramai ho preso la cosa come una occasione per capirci qualcosa e mi sono studiato un pò la faccenda.
Tu consigliavi di amplificare e ho optato per uno stadio a rete di polarizzazione automatica (i cui calcoli mi vengono relativamente facili), inoltre mi dicevi di fare attenzione all'impedenza di input: con l'amplificazione me ne potrei relativamente sbattere una volta calcolato il guadagno anche in via sperimentale (per via analitica mi viene bene ma non saprei come trattare l'impedenza, magari è una cazzata da fare anche questa)...?

Perciò ho provato a scrivere il terzo schema che ti allego... i calcoli per la polarizzazione non sono ancora stati effettuati e neanche la scelta del transistor, mi interesserebbe sapere se a grandi linee può andare. una volta polarizzata la rete, calcolerei la Corrente in uscita e la regolerei con una resistenza che la renderebbe compatibile con la Ib per la chiusura del circuito di switch (tale resistenza la interporrei tra il secondo cond di accoppiamento e il secondo bjt)... No???

Salutone e grazie ...

[Vicus]

Lo schema può andare e anche l'idea di inserire una resistenza in serie alla base del secondo.

Il discorso impedenza non l'ho ben capito, non so se hai mai studiato qualcosa sulle linee di trasmissione o al limite elettrotecnica però ti posso dire che l'impedenza di ingresso del tuo circuito è abbastanza ininfluente. E' sufficiente che sia alta abbastanza da non caricare troppo la linea e disturbare il vero utilizzatore.

[Quiz]

Bene,

mi fa piacere sapere che una volta tanto qualche idea funzioni...

l'unica cosa che mi lascia nell'insicurezza è come calcolare la corrente trovo alla base del mio BJT di switch (il secondo)... Dovrei calcolarmi la corrente-out dello stadio di amplificazione immagino... che trovo come V-out/Rl (ovvero il carico del secondo circuito, ma che non so come calcolare. Può essere pari al Hie del secondo bjt???) ???

saluto e come sempre, grazie...!

[Vicus]

Non è importante calcolare tale corrente che comunque non è facile.

A te basta dimensionare la R in serie al led in modo che con il bjt cortocircuitato la corrente non superi i 20mA. Non è necessario che questo vada in saturazione, anche se resta in zona attiva il led si illumina.

[Quiz]

ok,

quindi se volessi fornire al mio led 20 mA per accenderlo Ic sarà 20 mA, Ib sarà 20mA/hfe MEDIO.... Ib è la corrente necessaria affinchè il mio led si accenda...! Mi basta quindi dimensionare la resistenza di ingresso per raggiungere tale corrente al giusto livello...

OK OK, ti ringrazio un sacco,
ti faccio sapere poi come è andata, un salutone...!

[Vicus]

No, io intendevo (9-2)/20mA = 350 Ohm.

Il led si accende anche con un paio di mA. Il bjt non si comporta sempre come un interruttore ma a seconda della corrente di base fa passare più o meno corrente.