flip flop - Altervista

L’interruttore Microfonico
Descrizione
•
Questo circuito si attiva quando capta un suono forte o un rumore (es.
il battito delle mani)
•
La sensibilità dell’ingresso può essere variata in base al tipo di rumore
captato.
•
Può essere impiegato per l’attivazione di un automatismo o di un robot
Bip Bip
Ricevut
o
Lo schema a blocchi
Capsula
microfonica
Amplificatore
Flip Flop
Attivatore di
uscita
Il Circuito è composto da 4 blocchi:
Capsula microfonica: il segnale sonoro viene captato e convertito in una tensione
proporzionale ad esso.
Amplificatore: Il segnale fornito dalla sola capsula microfonica non è in genere
sufficiente a pilotare gli stadi successivi e quindi necessita di una
amplificazione.
Flip Flop: Questo blocco, ogni volta che si presenta un segnale di ingresso, fa
commutare l’uscita. In pratica questa funzione viene svolta da un flip flop
Attivatore di uscita: permette l’attivazione di dispositivi esterni quando riceve un
segnale allo stato logico alto dall’uscita del filp flop.
Il microfono a condensatore
(o electret)
•
E’ un tipo di microfono che sfrutta l'effetto capacitivo. Le due
lamine che compongono la capsula sono sollecitabili dalla
variazione di pressione che un suono provoca nel mezzo di
propagazione (aria).
•
Il condensatore é un dispositivo che, se messo in tensione, é
in grado di accumulare e trattenere una carica elettrica. La
quantità di carica che trattengono dipende, oltre che dalla
tensione applicata, anche dalla capacità.La legge fisica é la
seguente:
Q=CV
dove appunto q é la carica, e nel nostro caso é costante.
Come si vede dall'immagine, la capacità (grandezza fisica
che dipende dalla natura geometrica e dal mezzo, che nel
nostro caso é aria) aumenta all'avvicinarsi delle "armature" (di
cui una é fissa). Aumentando la capacità la tensione deve
diminuire per lasciare costante il loro prodotto (perché la
carica é costante). Ecco spiegato a grandi linee il loro
funzionamento.
Il microfono a condensatore può essere ritenuto qualitativamente migliore perché più
sensibile ai transienti e alle sollecitazioni, tuttavia la capsula non ha un grande rendimento
per cui viene aggiunto nel corpo del microfono un preamplificatore preposto ad alzare il
livello del segnale generato. Il preamplificatore rappresenta però anche il punto debole di
un microfono a condensatore perché se di bassa qualità può indurre saturazioni, distorsioni
e introdurre rumore.
La capsula microfonica
a 2 fili
Amplificatore microfonico
Lo schema proposto è il tipico
amplificatore ad emettitore comune, con
la variante di mettere una resistenza (R1)
fra collettore e base per polarizzare la
giunzione base-emettitore in zona attiva.
Poiché questo amplificatore è un
amplificatore Invertente,in uscita il segnale
Vmic risulterà amplificato ed invertito.
Il Latch S-R
S
0
R
0
0
1
1
1
0
1
Q
Q
Non
usata
Non
usata
1
0
0
1
memoria
memoria
SET
RESET
Il flip flop di tipo D
CK
D
Q
Q
0
0
1
1
1
0
RESET
SET
Livelli Logici CMOS
L’integrato che utilizziamo per il flip flop è un
integrato della famiglia CMOS alimentato con
Vcc=+12V.
Quindi i livelli logici accettati in ingresso come alti
e bassi sono quelli di seguito rappresentati:
12
ALTO
8
4
BASSO
0
Il segnale di Clock
4V
4V
Sommatore
Quindi se poniamo ad esempio un segnale (basso) di 4 volt
all’ingresso del Clock (CP), basterà aggiungere altri 4 volt
perché 4+4=8 Volt venga inteso come segnale alto dal flip
flop e quindi abilitare il clock.
Lo schema elettrico
dell’interruttore microfonico
Nodo Sommatore
Vs
4 volt
Regolazione
del trimmer R4
Cos'e' e come funziona un relè
Un relè è sostanzialmente un interruttore, cioè un dispositivo in grado
di aprire e chiudere un circuito. A differenza dell'interruttore però, il
relè non viene azionato a mano, ma da un elettromagnete, costituito
da una bobina di filo avvolto intorno ad un nucleo di materiale
magnetico. Quando passa corrente nella bobina di filo, si crea un
campo magnetico che attira l'ancoretta secondo la freccia rossa
verticale; l'ancoretta ruota e spinge il contatto centrale C verso
destra, secondo la freccia orizzontale.
In questo modo, il collegamento tra il contatto
centrale e quello di sinistra (nc) si apre, mentre
si chiude il collegamento tra il contatto centrale
e quello di destra (na). Il contatto di sinistra viene
definito nc, cioè normalmente chiuso, perchè è
tale quando il relè è a riposo. Allo stesso modo
l'altro contatto, aperto quando il relè non è
eccitato, viene definito na, cioè normalmente
aperto.
Attivatore di uscita
Il BJT lavora sempre in condizione ON-OFF
Quando Vs è 12 V, il BJT viene
attivato (ON) e diventa equivalente
ad un cortocircuito fra collettore
ed emettitore. In questo caso il
Relè viene ATTIVATO.
Vs
Quando Vs è 0 V, il BJT viene
disattivato (OFF) e la diventa un
circuito aperto fra collettore ed
emettitore. In questa condizione
il relè viene DISATTIVATO.
Lo schema elettrico completo
Elenco componenti
FINE